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Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen.
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folgende Wärmebehandlung ohne und mit Anwendung von Druck im wesentlichen nur der Polymersation dient.
Wird als Carbamid Thioharnstoff allein'oder in-entsprechender Menge mitverwendet, so ist nach der angegebenen Zeit bereits in der Kälte unter Verflüssigung Solbildung eingetreten. Bei ausschliesslicher Verwendung von Harnstoff ist nach dieser Zeit eine breiige Masse entstanden, die sich durch Anwärmen auf 50-60d C verflüssigen lässt. Vergleiehsversuche unter sonst gleichen Bedingungen (Konzentration, Art und Menge des Proteins, Wasserstoffionenkonzentration, Formaldehydmenge
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Durch weitere Steigerung des Thioharnstoffanteiles lässt sich die Verflüssigung beschleunigen und die Dünnflüssigkeit der schliesslich entstehenden Reaktionsmischung steigern.
Die aus diesen Solen herstellbaren Produkte verdanken ihre günstigen Eigenschaften wahrscheinlich dem Umstande, dass durch die Vermeidung jeglicher Temperaturerhöhung während der Einwirkung des Formaldehyds die Ausbildung langgestreckter, faserartiger Mizellen am meisten begünstigt wird. Im Falle der Harnstoff-Formaldehyd-Reaktion ist ausserdem gleichzeitig die Bildung der schädlichen hydrophilen Gele vermieden, so dass der Entwässerung keinerlei Schwierigkeiten
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der Proteinkomponente keinerlei geringere Verwandtschaft zur Cellulosefaser, als diese bei den reinen aminoplastischen Kondensationsprodukten bekannt ist.
Diese Sole liefern daher sowohl mit Cellulosefasern aller Art vermischt und in geeigneter Weise aufgearbeitet Pressmassen, welche sich zu vollkommen homogenen, hochdurchsehimmernden Formkörpern verpressen lassen, als auch die Verwandtschaft zur Textilfaser die mannigfaltigsten Effekte, wie Griffverbesserung, Knitterfestigkeit u. dgl., erlaubt, wenn die hier beschriebenen Kunststoffe in feiner Verteilung in Verbindung mit der Faser oder dem Gewebe entstehen gelassen werden. Ausserdem lassen sieh die Sole für Imprägnierungen aller Art, Klebe-und Bindemittel, so insbesondere für Furniere u. dgl. sowie für Überzüge und als Lackgrundsubstanz verwenden.
Eine besonders wertvolle Bereicherung er@ährt durch die so herstellbaren Solen die Presspulvertechnik. Bekanntlich wird die gesamte Entwicklung der Aminoplaste von der Aufgabe beherrscht, die Sprung-bzw. Rissbildung zu vermeiden. Hiebei handelt es sich im wesentlichen um zwei Vorgänge : Die zu Anfang der einschlägigen Entwicklung beobachtete Erscheinung des Reissens trat bald nach der Herstellung der Produkte ein und wurde auf unvollkommene bzw. ungleichmässige Entwässerung zurückgeführt. Dieser Nachteil ist durch die modernen Herstellungsverfahren der aminoplastischen Kondensationsprodukte restlos beseitigt worden. Ein anderer Vorgang des Reissens tritt nach starken
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hin.
Dieser Mangel kommt bei sehr dünnwandigen Pressgegenständen weniger in Erscheinung, besonders dann nicht, wenn auf die Vermeidung von Flusslinien Bedacht genommen worden ist. Sind aber dick- wandigere Presslinge erforderlich-wie beispielsweise bei Telephongriffen-so verbietet sich bisher die Anwendung von Aminoplasten überall dort, wo mit starken Feucktigkeits- und Temperatur- schwankungen gerechnet werden muss.
Es hat sich nun in gänzlich unerwarteter Weise herausgestellt, dass die hier beschriebenen Sole auf Pressmassen aufgearbeitet werden können, welche sich in der Leichtigkeit ihrer Herstellung und der Verpressbarkeit auszeichnen, deren hervorragendste Eigenschaften aber die folgenden sind : Die absoluten Werte der Wasseraufnahmen sind den besterreichbaren Werten bei den analogen Konden- sationsprodukten ohne Protein als Ausgangskomponente gleich, hingegen ist die vorerwähnte, sonst vorhandene Sprunggefahr auch nach den schärfsten, praktisch in Frage kommenden Beanspruchungen verschwunden.
So wurden beispielsweise aus derartigen Pressmassen Gegenstände gepresst, wobei absichtlich Flusslinien entstehen gelassen wurden und die die folgende scharfe Prüfung aushielten :
Die Gegenstände wurden eine halbe Stunde in kochendem Wasser gehalten und hierauf in Trocken- schränke von 60 bis 700 C gebracht, wobei die relative Luftfeuchtigkeit unter 10% betrug. Auch nach stundenlangem Verweilen in den Troekensehränken waren keinerlei Sprünge oder Risse entstanden.
Beispiel l : In eine Lösung von 60 Gew.-T. Harnstoff in 60 Gew.-T. Wasser werden 20 Gew. -T. gemahlenes Labcasein gebracht. Nach wenigen Minuten ist das Casein in der Harnstofflösung so stark gequollen, dass die gesamte Masse kleisterartige Beschaffenheit angenommen hat. Dieser aufgequollenen
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Beispiel 5 : 60 Gew.-T. Thioharnstoff werden in 120 Gew.-T. Wasser gelöst und 20 Gew.-T.
Labcasein zugesetzt. Nach kurzem Quellen werden 112 Gew.-T. 36'4% ige Formaldehydiösung zugesetzt,
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ein wasserdünnes Sol entstanden, welches mit Baumwoll-Linters vermischt auf Pressmassen aufgearbeitet werden kann.
Beispiel 6 : Das in der Kälte entstandene Reaktionsprodukt des Beispieles 2 kann für die mannigfaltigsten Zwecke der Textilveredelung Anwendung finden.
Soll ein Steifungseffekt erhalten werden, so kann die Lösung unmittelbar nach der Solbildung zur Imprägnierung verwendet werden.
Besonders unerwartet ist aber die Möglichkeit, diese Kondensationsprodukte trotz der aus dem Protein entstehenden Komponente für die Zwecke der Erzielung von Knitterfestigkeit verwenden zu können. Die Sole lassen sich nämlich leicht auf das Mehrfache ihres Volumens verdünnen, in welchem Zustande die Lösungen mit oder ohne Beschleunigungsmittel zur Behandlung von Textilien verwendet werden können. Die Härtung kann ausserordentlich rasch durch Überleiten über heisse Walzen geschehen, wobei der hier entstehende Kunststoff in feiner Verteilung einen wesentlich besseren Griff
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bzw. Furnierverleimung mittels Bürsten oder Walzen auf die zu verbindenden Platten aufgetragen. Hiebei wird dank der hohen Viskosität des Produktes nur sehr wenig Material benötigt.
Trotzdem
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die Platten unter Hitze und Druck verbunden sind. In ähnlicher Weise lassen sich sämtliche nach den beschriebenen Verfahren herstellbaren Sole für die Zwecke von Verklebungen, Verbindungen usw. verwenden, wobei gegebenenfalls die Proteinkomponente erhöht werden kann.
An Stelle der Milchcaseine können auch Proteine anderer tierischer Herkunft, wie beispielsweise Blutalbumine u. dgl. oder Proteine pflanzlicher Abstammung, wie Zein- (das Protein des Maises) oder das sogenannte Sojacasein (das Protein der Sojabohnen), verwendet werden. In letzterem Falle muss für die Entfernung bzw. Unschädlichmaehung der Urease Sorge getragen werden.
Selbstverständlich sind die Mengenverhältnisse weder in absoluter noch relativer Höhe der einzelnen Komponenten auf die in den Ausführungsbeispielen angegebenen Grössenordnungen beschränkt.
Auch können mehrere Proteine gemeinsam verwendet werden. Des ferneren können statt des Harnstoffes oder Thioharnstoffes auch dessen Derivate oder Umwandlungsprodukte verwendet werden, welche unter dem Ausdrucke "Harnstoff" bzw. "Thioharnstoff" verstanden sein sollen. Statt des Formaldehyds können auch dessen Polymere verwendet werden. Schliesslich könne n auch Zusätze aller Art, wie insbesondere Alkydharze und Kondensationsprodukte von Phenolen und Aldehyden, mit verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Kunststoffen aus einem Carbamid, einem Protein und Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktionsteilnehmer mit oder ohne Zusatz von Hilfs-oder Beschleunigungsmitteln in wässeriger Phase, wobei neben den Reaktionsteilnehmern mindestens 4 Mol Wasser auf 1 Mol Carbamid anwesend sein müssen, so lange bei Raumtemperatur (etwa zwischen 15 bis 25'C), zweckmässig ohne jede Wärmezufuhr von aussen, aufeinander einwirken lässt, bis eine verflüssigte oder durch Anwärmen verflüssigbare Reaktionsmischung gebildet ist, die sich nach dem Trocknen durch kurzes Erhitzen mit oder ohne Anwendung von Druck unmittelbar härten lässt.