AT254518B - Latentes Härtungsmittel für Aminoplaste - Google Patents

Description

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  Latentes Härtungsmittel für Aminoplaste 
Zur Beschleunigung der Härtung von Aminoplasten sind bereits zahlreiche Härtungsmittel bekanntgeworden. An diese Härtungsmittel werden eine Reihe von Anforderungen gestellt, die nicht immer und zu gleicher Zeit in dem gewünschten Mass erfüllt werden. Ein gutes Härtungsmittel soll folgende Bedingungen erfüllen :
1. Bei Raumtemperatur oder mässig erhöhter Temperatur soll keine oder nur eine geringfügige reaktionsbeschleunigende Wirkung vorhanden sein, um die Lagerfähigkeit des Produktes nicht ungünstig zu beeinflussen. 



   2. Bei der Verarbeitungstemperatur soll die beschleunigende Wirkung schnell eintreten und die Reaktionsgeschwindigkeit möglichst vervielfacht werden. 



   3. Die Wirkung soll erst bei einer Temperatur einsetzen, bei welcher das Material bereits plastisch wird, so dass ein einwandfreier Verlauf und geschlossene Oberfläche beim Verpressen gewährleistet ist. 



   4. Der Härter soll auch in wässeriger Lösung bei Raumtemperatur oder bei mässig erhöhter Temperatur noch nicht wirksam sein, damit eine möglichst lange Gebrauchsdauer der Harzlösung gewährleistet ist. 



   5. Darüber hinaus darf der Härter die Eigenschaften des Fertigproduktes nicht nachteilig beeinflussen, d. h. es dürfen keine Überhärtungserscheinungen, wie Versprödung und Rissbildung, eintreten. 



   Bei den meisten bekannten Härtern werden im allgemeinen die Punkte   1. -3.   mehr oder weniger gut erfüllt. Bei Härtern, die auch den Anforderungen des Punktes 4. gerecht werden, ist die Wirksamkeit meist zu gering oder es werden auch   die Eigenschaften des Fertigproduktes   nachteilig beeinflusst (Punkt 5. ). 



   Als Schwefel- und Stickstoffatome aufweisende Härter für Aminoplaste wurden Cyanthioformamid (Fig. 1), Äthylendiaminsulfit   (Fig. 2),   Acetoximtoluolsulfonat (Fig. 3) und Propionamidsulfat (Fig. 4) beschrieben. Wie Fig. 3 und Fig. 4 deutlich veranschaulichen, zeigen Acetoximtoluolsulfonat und Propionamidsulfat in dem nachfolgenden erfindungsgemässen Konzentrationsbereich fast keine reaktionsbeschleunigende Wirkung auf Melaminharz. Auch bei Äthylendiaminsulfit und Cyanthioformamid (Fig. 2 und   1)   ist die reaktionsbeschleunigende Wirkung in dem erfindungsgemässen Konzentrationsbereich   wesentlich gerin-   ger als im anmeldungsgemässen Verfahren. Cyanthioformamid ist gelb und leicht zersetzlich, was sich ebenfalls nachteilig auswirkt. 



   Es wurde nun gefunden, dass alle oben genannten, von einem Härter geforderten Eigenschaften in be-   sonders guter Weise erfüllt werden   durch   die Verwendung von Formamidinsulfinsäure (Aminoiminomethan -   sulfinsäure) als Schwefel- und Stickstoffatome enthaltendes latentes Härtungsmittel für Aminoplaste in Mengen von wenigen 1/100%. 



   Durch Zusatz von Mengen in der Grössenordnung von wenigen   zo   dieses Produktes zu einem Aminoplastharz, insbesondere einem Melaminharz, lassen sich bereits beachtliche Beschleunigungswirkungen bei der Verarbeitungstemperatur erzielen   (Fig. 5).   



   Die genannte Verbindung kann zu wässerigen Melaminharzlösungen zugesetzt werden. Trotz der 

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 hohen Reaktionsgeschwindigkeit bei erhöhter Temperatur ist die Dauer der Brauchbarkeit der Harzlösungen sehr hoch. Beim Erhitzen tritt jedoch sofort die gewünschte Wirkung ein. Von besonderer Bedeutung ist dabei noch, dass ein bestimmter PH-Wert trotz der starken Beschleunigungswirkung nicht unterschritten wird und daher keine Überhärtungsgefahr durch zu niedrigen PH-Wert vorhanden ist. Weitere Verwendungsmöglichkeiten des Härtungsmittels sind : Beschleunigung der Härtung von Harnstoffharzen und Mischharzen z. B. auf Basis von Harnstoff und Melamin sowie auf Basis von Melamin- und Phenolharzen. 



   Das genannte Härtungsmittel ist von besonderer Bedeutung, z. B. bei der Herstellung von dekorativen Schichtstoffen und bei der Oberflächenveredlung von   Hartfaser-bzw.   Spanplatten, bei welchen ein guter und schneller Verlauf einerseits und eine schnelle Härtung nach dem einwandfreien Verlauf anderseits gefordert werden muss, um ein Absacken des Harzes in die Unterlage zu vermeiden. 



   Ebenso interessant ist dieses Härtungsmittel bei der Herstellung von dekorativen Folien für die Verzierung von Pressteilen. Da diese Folien gegen Ende des Presszyklus auf dem 3/4   ausgehärteten Pressteil   gelegt werden, muss eine besonders schnelle Härtung gefordert werden. Anderseits muss die Harzlösung selbst lang genug stabil sein, um ohne Verluste die Imprägnierung durchführen zu können. 



   Als weitere Anwendungsgebiete kommen in Frage : Härtungsbeschleunigung bei Pressmassen und Harzflotten,   z. B.   für die Textilveredlung. 



   Als besonders überraschend beim Einsatz von Formamidinsulfinsäure als Härtungsmittel, vor allem in wässeriger Lösung, ist die Tatsache zu werten, dass Mengen, die praktisch die Haltbarkeit der Lösung nicht beeinflussen, beim Erwärmen schnell und nachhaltig wirksam werden. Offensichtlich ist dem normalen Wirkungsmechanismus eines üblichen Härtungsmittels, der vor allem auf einer Senkung des pH-Wertes beruht, noch ein zweiter autokatalytischer Effekt überlagert. Die schnelle Wirkung beruht offensichtlich darauf, dass die durch Oxydation durch vorhandenen freien Formaldehyd gebildete Aminoiminomethansulfonsäure die Geschwindigkeit der Oxydation der Formamidinsulfinsäure zusätzlich beschleunigt. 



   Zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit einer wässerigen Melaminharzlösung, die z. B. für die Imprägnierung von Folien zur Weiterverarbeitung auf dekorative Schichtstoffe Verwendung findet, bedient man sich im allgemeinen der sogenannten Kochprobe. Hiebei wird eine   50% igue   wässerige Harzlösung in ein Reagenzglas gegeben, das Reagenzglas mit einem Wattebausch verschlossen und die Probe so lange in siedendem Wasser erhitzt, bis eine bleibende Trübung entsteht. Die Zeit bis zur Entstehung der Trübung wird Kochbeständigkeit genannt. 



   Aus einem handelsüblichen Melaminharz, welches eine Kochbeständigkeit von 150 min aufweist, stellt man sich durch Einrühren in Wasser eine   SOige   Harzlösung her, die einen PH-Wert von 9, 3 aufweist. Dieser Harzlösung setzt man Formamidinsulfinsäure zu. 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> 



  10 <SEP> Härter <SEP> PH <SEP> nach <SEP> Auflösen <SEP> Kochbeständigkeit <SEP> Haltbarkeit
<tb> Formamidinsulfinsäure, <SEP> des <SEP> Härters <SEP> in <SEP> Minuten <SEP> Tage
<tb> bezogen <SEP> auf <SEP> Festharz
<tb> 150 <SEP> 7 <SEP> 
<tb> 0, <SEP> 02 <SEP> 9, <SEP> 0 <SEP> 60 <SEP> 7
<tb> 0, <SEP> 05 <SEP> 8, <SEP> 8 <SEP> 26 <SEP> 7
<tb> 0, <SEP> 07 <SEP> 8,75 <SEP> 6-7
<tb> 0, <SEP> 1 <SEP> 8, <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> nach <SEP> 4 <SEP> Tagen
<tb> leichte <SEP> Trübung
<tb> 
 
Beispiel :

   Eine handelsübliche Melaminpressmasse wurde mit   0, 1%   Formamidinsulfinsäure (bezogen auf Pressmasse) vermischt und dann unter den üblichen, den DIN-Normen entsprechenden Bedingungen   verpresst,   Die Verbesserungen sind an folgenden Vergleichszahlen ersichtlich :

   

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 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Pressmasse
<tb> ohne <SEP> Zusatz <SEP> + <SEP> 0, <SEP> 1% <SEP> Formamidinsulfinsäure
<tb> Biegefestigkeit <SEP> 873 <SEP> kg/cm2 <SEP> 1006 <SEP> kg/cm2 <SEP> 
<tb> Schlagzähigkeit <SEP> 5, <SEP> 0 <SEP> kgcm/cm2 <SEP> 7, <SEP> 0 <SEP> kgcm/cm2 <SEP> 
<tb> Überhärtungsfaktro <SEP> *) <SEP> 1,67 <SEP> 3,0
<tb> 
   *) Überhärtungsfaktor   = Presszeit, die maximal angewendet werden kann, ohne dass am Pressling Überhärtungserscheinungen auftreten, geteilt durch die Presszeit, die mindestens erforderlich ist, um ausgehärtete Presslinge herzustellen. 



   Im obigen Beispiel kommt die gewünschte Erhöhung des Überhärtungsfaktors dadurch zustande, dass die Presszeit, bei der Überhärtungserscheinungen auftreten, durch Formamidinsulfinsäurezusatz gegenüber der Pressmasse ohne Härter nicht verringert wird, anderseits aber die Presszeit bis zur genügenden Aushärtung stark verkürzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verwendung von Formamidinsulfinsäure (Aminoiminomethansulfinsäure) als Schwefel- und Stickstoffatome enthaltendes, latentes Härtungsmittel für Aminoplaste in Mengen von wenigen 1/100%.