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PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS DE CONDENSATION STABLES ET
SOLUBLES DANS L'EAU. lorsqu 9 on fait agir la formaldéhyde sur 1-'urée en milieu alcalin, on sait qu9on obtient les méthylols-urées chimiquement parfaitement définis et se cristallisant avec une extrême facilité., extrêmement sensibles aux com posée à réaction acide,et se convertissant sous une forme à poids moléculai- re élevé, insoluble et infusible.
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Pour certains modes d'application, les méthylols-urées solubles dans Peau extrêmement utiles pour les applications les plus diverses,
pré- sentent 1?inconvénient qu9on doit les déshydrater pour augmenter leur stabi=
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lité ou leur faculté de sonaervations, opérations qu'on effectue à des tempes ratures réduites et par un procédé' dé pulvérisation protecteurs, pour éviter les réactions non désirées.
Ils p1"ésentent également 19inconvénient de qe séparer du mélange de réaction sous la forme d'une masse cristallisée ou a-
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morphe, et de ne posséder qu'une faeulté de conservation très limitée dans cet étato Pour réaliser un mode dutilisation plus simple, on a donc déjà proposé de faire passer les produits de condensation d'urée et de foroaldéhyde à l'état de colle, ceest-à-dire à l'état exempt de dépôts, par incorporation de colloïdes organiques ou par traitement ultérieur ave des proportions équiinoléu1a;ires d9ammoniac. Mais on n'a pas réussi à augmenter la stabilité des produits de condensation de ce genre.
On sait également que 19aroléine est capable de réagir avec 11 urée en présence ou en absence de catalyseurs basiques ou acides, et que l' urée se laisse convertir par l'acroléine et par la formaldéhyde pour la fabrication de masses dures et vitreuses, insolubles dans les solvants usuels.
Enfin on a décrit un procédé par lequel l'urée est traitée avec l'acroléine en réaction neutre, et dans une deuxième phase duquel on fait
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intervenir la formaldéhyde en milieu alcalin" Mais les produits de condensa- tion de ce genre présentent les mêmes propriétés que les composés d'urée et de formaldéhydes précédemment décrits, e9est .mdirs qu'ils forment facilement des dépôts et qu'ils sont très sensibles aux décalages du pH vers le côté a-
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cide, même aux températures ordinaires, tandis qu'ils deviennent insolubles dans l'eau, ce qui est particulièrement nuisible à leur utilisationo
Or on a fait la constatation surprenante que les produits de condensation, obtenus avec l'urée et l'acroléine en réaction acide,
produisent un effet peptinisant important tel que, pendant la conversion consécutive avec la formaldéhyde en présence de catalyseurs basiques, les produits finaux ainsi obtenus constituent des solutions miscibles à l'eau dans toutes les proportions, et d'une stabilité pratiquement illimitée.
Ce mode de réaction est tout à fait particuliercar on sait que le diméthylol-urée se sépare facilement sous une forme solide de sa solution de réaction aqueuse. Mais on sait également que les composés correspondant à la composition du triméthylol-urée se comportent de la même manièreo
Pour la mise en oeuvre du procédé suivant 1.11 invention on effectue la condensation de l'urée, de la sulfo-urée, ou de mélanges des deux composés avec l'acroléine en solution aqueuse et en réaction solide, après quoi on traite ce produit initial avec la formaldéhyde en pH alcalin.
Les proportions quantitatives de 1-'urée et (ou) de la sulfo-urée
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par rapport à l'acroléine sont choisies de façon que 0,25 à 1 gro-molo d'a- croléine entre en réaction avec 1 gro-molo de composé porteur de groupes ami-
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nés, mais cette limitation particulière:ne signifie pas que d'autres propos- tions en poids ne puissent produire 1?effet suivant l'inventiono
La formaldéhyde est utilisée dans des proportions quantitatives appropriées, de préférence dans des limites telles que la totalité d'aldéhyde entrant en réaction soit égale à 1,5 à 4 équivalents moléculaires.
Les composés réactifs interviendraient donc dans les proportions moléculaires suivantes
Urée Acroléine Formaldéhyde =
1 0,25 - 1 1,25- 3,75
On a également trouvé que, contrairement aux indications publiées, la conversion de l'urée avec l'acroléine, en composés solubles dans l'eau ou miscibles à Peau, peut avoir lieu en présence d'un pH acide même avec des quantités réactives équimoléculaires dans un rapport de 1 :l, à condition que
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la condensation soit effectuée en présence d'une quantité suffisante d-eau, e'est-à-dire avec une dilution suffisante des constituants de réaction.
Alors qu'en solution concentrée, par exemple de 1 gr.- molo d'urée et 1 gro- mols d'acroléine, en présence d'un pH acîdeo on obtient un produit de condensation gélatineux insoluble dans l'eau et se solidifiant. rapidement sous une forme vitreuse,, la solution diluée fournit par contre un produit final résineux miscible à l'eau et soluble dans la formaldéhyde dans toutes les proportions.
Pour la mise en oeuvre de la phase acide de la condensation, on peut utiliser tous les catalyseurs organiques ou inorganiques à réaction acide, tandis que tous les composés à réaction basique conviennent à la mise en oeuvre de la phase alcaline.
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Les alcylols-urées qu'on peut obtenir suivant 1?invention sont des solutions claires,modérément colorées et très stables, ne formant aucun dépôt même en repos prolongé suivant la composition, ou présentant tout au plus un dépôt extrêmement réduit.
Alors que les produits de condensation obtenus avec les proportions
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en poids prêeitées possèdent une excellente stabilité en réaction faiblement acide pour un pH de 5,4 par exemple, la plupart des produits de condensation passent à l'état insoluble en quelques minutes ou en quelques heures pour un pH de 1 : 2. Mais certaines proportions. quantitatives donnent des produits de réaction restant toujours facilement solubles, même pour un pH de 1 : 3,5 pendant un repos de plusieurs mois à la température ambiante. Dans tous les case le durcissement complet n'est obtenu que par un chauffage à une tempé-
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rature relativement élevée" par exemple de 1000C.
Les produits de condensation suivant 1-'invention conviennent à 19augmentation de la résistance à la rupture à l'état humide, et de la résis- tance au frottement du papier et de produits à base de papierg comme colles dans l'industrie des placages et comme colles de montage, dans l'industrie textile pour augmenter la résistance au froissement de tissus en hydrates ré-
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générés de celluloses, pour 10augmentation de la résistance au gonflement de produits en laine cellulosique et en rayonne, pour l'augoentation de la ré- sistance au lavage d'apprêts permanente, pour la réduction du gonflement de
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produits en dispersions synthétiques;, somme tannants résiniquese et pour le fixage de tannants naturels et synthétiques.
Exemples :
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l.- On dissout 30 parties d'urée dans 20 parties deeau, on mélan- ge avec 0,5 partie diacide acétique glaciale et on fait réagir à 5o c avec 7 parties d3aGI"oléine. On chauffe à 70 01 et on maintient cette température pendant 20 minutes. Après une addition de 8 parties de lessive de soude cans- tique IN on introduit 87.,5 parties de formaldéhyde à 30 % en poids,et on chauffe pendant 20 minutes, à 80 C, le mélange de réaction présentant un pH de 8,-.
On obtient un produit de condensation parfaitement clair, modéré- mee-coloré en orangeg facilement soluble dans Peau)) ne présentant un dépôt floconneux extrêmement faible qu'après un repos de deux mois.
2.- On mélange 30 parties d'urée avec 10 parties d'eau et 0,5 partie d'acide acétique glacial, et on condense à une température de 50 à
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5510 avec 7 parties d'acroléine. Le¯pH est de 4,2 - 496. On chauffe ensuite le produit de condensation pendant 20 minutes à 80 C. on le rend alcalin avec de la lessive de soude caustique, et on le condense avec 187,5 parties de
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formaldéhyde à 30 % en poids en présence d'un pH de 798 - 8,,2. Après un chauf- fage d'une durée de 20 minutes à une température de 70 - 7500; on refroidit et on obtient une solution parfaitement claire, colorée en rose=o:t Ll1ge9 faci- lement soluble dans 1-'eau, et sentant modérément la formaldéhyde.
Cette solu- T'ion ne laisse aucun dépôt,.même après un reps de plusieurs mois.
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3.- On dissout 30 parties d'urée dans 60 parties d9eau, on mélan= ge avec o,5 partie diacide sulfurique IN, et on condense à une température de 40 - 5000 avec 14 parties d'aozoléinea On chauffe pendant 10 à 20 minutes à une température de 70 - 80 C le produit de réaction huileux obtenu, qu'on
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mélange avec 100 parties de formaldéhyde à 30 % en poidog et queon porte im- médiatement à un pH de 8,0- 8,4 par une addition de 10 cc de lessive de sou- de caustique IN, On chauffe ensuite pendant 20 minutes à 80 C, et on obtient une solution colorée en orange, sans dépôt, facilement soluble et très stable, laissant après évaporation dans le vide un dépôt ayant la consistance de la colle.
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On mélange 18 parties de sulfo-urée et 15 parties durée avec 25 parties d'eau et 0,5 partie d'aeide acétique glacial, et on condense à 40 0 avec 10,5 parties d'acroléine On mélange le produit de réaction huileux avec 175 parties de formaldéhyde à 30 % en poids rendue-préalablement alcaline
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(pH = 798 - 82) et qu'on fait réagir par chauffage à une température de 70 - 75 C pendant 20 à 30 minutes.
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On obtient une solution de résine claire, sans dépôt, jaunâtre, facilement soluble et très stable, se laissant durcir de la manière usuelle par des composés à réaction acide, à des températures relativement élevéeso
REVENDICATIONS.
1) Procédé pour la fabrication de produits de condensation stables et solubles dans l'eau, en partant de l'urée et d'aldéhydes, caractérisé par le fait qu'on fait réagir l'urée et (ou) la sulfo-urée en milieu acide avec l'acroléine, et ensuite en milieu alcalin avec la formaldéhyde.
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