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OIRE DESCRIPTIF déposé à l'appui d'une demande de
BREVET D'INVENTION pour
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" PRODUITS DE CONDENSATION DU DIHYDROXYDIHENYLETHANE ET PROCEDE POUR LES FABRIQUER " . formée par :
Sté dite : BAKELITE CORPORATION'
EMI1.2
q=q=Oc0=:O=1O:::O1::O=O=O
Cette invention a trait à un procédé grâce auquel des produits de condensation phénoliques résineux, analogues ou identiques à certaines substances connues de ce type, sont préparés d'une façon simple et économique à l'aide du di- hydroxydiphényléthane, CH3CH ( C6H40H)2 , appelé aussi p- diphényloléthane ou éthylidènediphénol 1,1. (Handbuch der Organischen Chemie, Beilstein, Vol.II, 1896, page 994).
Comme on le sait maintenant, les produits de conden- sation phénoliques du type résineux peuvent être directe- ment préparés par une réaction entre des phénols et la formaldéhyde ou des corps équivalents ayant un groupe de méthylène mobile. On prépare aussi des corps analogues par une réaction entre des phénols et l'acétaldéhyde. Sui- vant la présente invention ,des produits de condensation
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phénoliques résineux de ce genre sont préparés directement par la condensation du dihydroxydiphényléthane avec une proportion relativement faible de paraforme, d'hexaméthylè** netétramine ou d'une substance équivalente ayant un groupe de méthylène mobile ou réactif.
Le dihydroxydiphényléthane peut être préparé d'une façon simple sous forme de cristaux en faisant par exemple réagir le phénol sur l'acétaldéhyde en présence d'acide chlorhydrique et en laissant le mélange reposer à froid jusqu'à ce que la cristallisation soit ter- minée ; et le présent procédé présente l'avantage important que les matières brutes principales, le phénol et l'acétal- déhyde, peuvent tous deux être préparés facilement pardes procédés synthétiques à l'aide de matières brutes dont les réserves d'approvisionnement sont pour ainsi dire illimitées.
Il présente aussi l'avantage qui est facile de préparer le dihydroxydiphényléthane à un état relativement pur et pour une dépense relativement faible. Le fait que le procédé n'en- traîneras l'utilisation directe ou indirecte de grandes quan- tités de formaldéhyde ou d'acétone,substances dont l'appro- visionnement disponible et le prix de vente ont autrefois été sujets à de grandes fluctuations, est un facteur économi- que de la plus grande importance. De plus, le procédé permet un contrôle plus direct de la réaction, qui se rapproche plus étroitement des conditions de la simplicité théorique; et la possibilité de former des sous-produits indésirables, qui peuvent compliquer la fabrication ou introduire des subs- tances nuisibles dans le produit final, est diminuée d'une façon marquée.
La demanderesse a trouvé que, en faisant réagir sur le dihydroxydiphényléthane la paraforme, l'examéthylènetétra- mine ou leurs équivalents , tous corps qu'on appellera col- lectivement " durcissants " , il devient possible de prépa-
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rer des corps résineux ou résinoides dont l'aspect et les propriétés générales sont analogues à ceux des corps ob- tenus jusqu'ici par l'action de phénol , de crésols ou d'autres corps phénoliques sur la formaldéhyde, la para- forme ou l'hexaméthylènetétramine. Ces corps s'adaptent aux nombreux usages industriels qu'on a trouvés pour cet- te classe de produits, actuellement très connus sous les appellations de produits de condensation phénoliques, ré- sines synthétiques ou diverses marques de fabrique de fa- bricants.
Suivant le mode de préparation des substances réacti- ves ainsi que leurs proportions, on obtient une gamme de corps résineux ou résinofdes dont les caractéristiques et propriétés , telles que la fusibilité, la solubilité et la résistance générale à l'égard des influences chimi- ques ou physiques, varient considérablement, depuis les résines fusibles, ou succédanés de la laque, d'une part, jusqu'au type de corps résineux infusibles ou insolubles ayant une grande robustesse et une grande résistance d'au- tre part, en passant par des sortes intermédiaires.
Ces divers produits peuvent, avant ou après l'achè- vement de la réaction. Être incorporés à des matières fi- breuses ou autres agents de remplissage convenables ou à des solvants ou plastifiants solides de tous genres ; ou bien, pendant qu'ils sont à l'état " potentiellement réactif soluble, ils peuvent être employés dans la fabrication de vernis, laques, ciments ou solutions de tous genres.
Ils peuvent être employés à l'état potentiellement réactif pour l'imprégnation de matières poreuses, aussi bien orga- niques qu'inorganiques, ou dans la fabrication de papiers ou tissus imprégnés, de carton-pâte, de produits feuilletés, etc. ce qui s'obtient en les absorbant par, ou les interca- lant entre, des couches de papier, feutre ou tissu tissé et
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soumettant alors le produit à l'action de la chaleur, ou à la fois de la chaleur et de la pression, pour effectuer la réaction de la manière bien connue de l'homme du métier.
Ils peuvent pareillement être employés pour la préparation de mélanges de moulage et pour de nombreuses autres appli- cations qui se présenteront à l'esprit des personnes ha- biles dans l'art d'utiliser les produits de condensation phénoliques.
On donnera ci-après quelques exemples qui feront com- prendre la façon de mettre l'invention en pratique étant bien entendu toutefois que l'invention n'est pas limitée aux proportions ou manipulations particulières décrites :
ExempleI.- 100 parties en poids de dihydroxydiphény- léthane sont chauffées avec dix parties de paraforme, d'a- bord à 180 C. environ et plus tard à 200 C. environ, jus- qu'à ce qu'on ait obtenu une masse résineuse fusible et transparente qui, en se refroidissant, donne une résine solide cassante, usuellement de couleur brun clair et solu- ble dans l'acétone etdans quelques autres solvants organi- ques. Les propriétés générales de cette substance sont analogues à celles de la matière appelée jusqu'ici " NOVO- LAK ".
( voir Baekelant, JOURNAL OF INDUSTRIAL AND ENGINEE- RING CHEMISTRY , vol. 1. N 8, Aout. 1909). Si l'on désire un degré de fusibilité ou de solubilité plus élevé de la résine, on peut diminuer un peu la proportion de parafor- me.
Exemples.- 100 parties en poids de la résine préparée suivant l'exemple I sont mélangées avec environ 10 parties de paraforme et soumises à un chauffage complémentaire jus- qu'à ce qu'on ait obtenu une masseinfusible et dure. Ce chauffage est préférablement réalisé sous une pression externe pour assurer l'obtention d'une masse homogène, et, comme il est actuellement bien connu de l'homme du métier,
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le dit chauffage est généralement effectué simultanément avec la conformation de l'objet ( objet moulé, plaque feuilletée, etc. ) dans une presse hydraulique munie de pla- teaux chauffés par la vapeur, le chauffage étant continué jusqu'à ce que la transformation de l'objet moulé en l'état dur et infusible ait été effectuée.
Si le chauffage est réalisé dans un récipient clos, sous pression et sans ajouter une matière de remplissage à la résine, celle-ci se présentera sous forme d'une masse dure, transparente ou translucide, insoluble ou incomplètement soluble dans l'acétone.
Exemple 3.- On réalise le procédé comme dans l'exem. ple 2, excepté que, pour la transformation de la résine soluble et fusible, on remplace les 10 parties de parafor- me par 12 parties d'hexaméthylènetétramine. Le produit résultant est essentiellement analogue à celui de l'exemple 2 mais possède une tendance un peu plus grande à gonfler et à se désagréger dans l'acétone sans s'y dissoudre com- plètement.
Exemple 4.- En augmentant les proportions de la para- forme et de l'hexaméthylènetétramine des exemples 2 et 3 jusqu'à 20 parties environ, on obtient un corps résinoïde infusible plus dur et plus résistant.
Exemple 5.- On chauffe le dihydroxydiphényléthane avec
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de la paraforme ou de lthexaméthylènetramine sensiblement dans les mêmes conditions que celles indiquées dans les exemples précédents mais avec des proportions de l'agent durcissant à base de méthylène augmentées de façon àprodui- re directement le corps infusible qui, suivant les exemples 2, 3 et 4, est préparé par une opération à deux phases. Cet effet peut être obtenu par l'emploi de 20 parties ou davan- tage de paraforme et de proportions correspondantes d'hexa- méthylènetétramine.
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Quoiqu'il soit question de dihydroxydiphényléthane dans les exemples précédents, il est bien entendu que l'in- vention envisage le fait de substituer partiellement à ce corps d'autres corps phénoliques, ce qui modifie la dureté, la couleur, la plasticité, la solubilité et les qualités générales de résistance du produit. Dans les divers cas, les proportions des corps réagissants peuvent être modifiées suivant qu'on le désire pour obtenir des effets techniques gradués . La paraforme et l'hexaméthylènetétramine peuvent être employés à l'état de mélange ou remplacés, en tout ou en partie, par d'autres corps contenant des groupes de mé- thylène réactif et capables de produire des effets techni- ques similaires ou équivalents ;ou par d'autres aldéhydes- amines ou durcissants convenables.