DE2447880B2 - Verfahren zur haertung von aminoplast-schaumkunststoffharzen - Google Patents
Verfahren zur haertung von aminoplast-schaumkunststoffharzenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Härtungs-Mit-IeI
für Aminoplastharzvorkondensate und ein Verfahren »ur Herstellung von Aminoplastharz-Schäumen
unter Verwendung dieses Mittels.
Es ist bekannt, daß die Kondensation von Aminoplastharzvorkondensaten
zu Aminoplastharzen in saurem Medium vorgenommen werden kann (DT-PS 10 54 232).
Die DT-AS 10 02 282 betrifft Textilappt eturen. und es
wird hierbei ein Verfahren beschrieben, bei dem Textilien mit wärmehärtbaren Harzen ausgerüstet
werden. Dieses Verfahren umgeht unter Verwendung bestimmter Katalysatoren, insbesondere Ammoniumsalze
der Amidosulfonsäure oder Imidosulfonsäure bestimmte Nachteile, wie Verminderung der Gewebereißfestigkeit
bei nativer Zellulose, Herabsetzung der Scheuerfestigkeit und Lichtechtheit.
Aus der Firmendruckschrift der Farbwerke Hoechst AG (C 1461) »Amidosulfosäure« ist bekannt, daß sich
Imprägnierungen durch Kondensationsharze aus MeI-amin-Formaldehyd
oder Harnstoff-Formaldehyd wasserfest fixieren lassen (19). Diese Literaturstelle handelt
also ebenfalls von Textilappreturen. Das angezogene Zitat (19) ist die US-PS 23 29 051. Darin wird
beschrieben, wie man in alkalischem Medium, also als
Alkali- oder Ammoniumsalz, das Praekondensat unter Verwendung von Amidosulfonat herstellen kann. Dabei
wird das Amidosulfonat als amino- und sulfonsäuregruppenhaltige Substanz zur Modifizierung des Praepolymerisats
verwendet.
Die Verwendung von Amidosulfonsäure beim Verschäumen von Aminoplastharzvorkondensaten kann
der oben genannten Patentschrift und der Firmendruckschrift von Hoechst nicht entnommen werden.
Es wurde nun ein Verfahren zur Herstellung von Aminoplastharzschaumkunststoffen durch Verschäumen
von Aminoplastharzvorkondensaten gefunden, wobei man die wäßrige Lösung eines Aminoplastharzvorkondensats
oder die wäßrige Lösung des Härtungsmittels mit einem bekannten Tensid, das die Schaumbildung
bewirkt, vermischt, die tensidhaltige Lösung aufschäumt und die aufgeschäumte wäßrige Lösung mit
der anderen genannten wäßrigen Lösung vermischt, dadurch gekennzeichnet, daß Amidosulfosäure als
Protonendonator verwendet wird.
!Überraschenderweise wird bei Verwendung von amidosulfonsäurehaltigen Härtern im Gegensau zu den
bisher bekannten Formulierungen ein besonders feinblasig-homogener Schaum erzeugt, der nach der
Aushärtung eine geschlossenere Oberfläche und bei der Herstellung einen geringen Schwund aufweist.
Das erfmdungsgemäße Verfahren läßt sich zweckmäßig in der Weise durchführen, daß man die wäßrigen
Lösungen eines Aminoplastharzvorkondensates oder die wäßrige Lösung des Härtungsmittels mit einem
bekannten Aufschäummittel, das die Schaumbitdung bewirkt, vermischt die aufschäummittelhaltige Lösung
aufschäumt, und die aufgeschäumte wäßrige Lösung mit
der genannten anderen wäßrigen Lösung zur Kondensation bringt. Dieses Verfahren wird in analoger Weise
durchgeführt, wie es z. B. in der DT-PS 8 13 598 und der DT-AS 10 43 628 beschrieben ist.
A's Protonendonator kann zusätzlich eine starke bis mittelstarke anorganische oder organische Säure
anwesend sein. Als starke bis mittelstarke Säuren sind hier Säuren bezeichnet, die in 0,5molarer wäßriger
Lösung einen pH-Wert unter 1,6 besitzen.
Die Amidosulfonsäure wird zweckmäßig in Form von wäßrigen Lösungen verwendet. Die wäßrigen Lösungen
können 0,5 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 5 Gew.-%, besonders bevorzugt 1 bis 2 Gew.-%, Amidosulfonsäure
enthalten.
Die Härtungsmittellösung wird in solchen Mengen verwendet, daß 0,5-10 Gew.-%. bevorzugt 1 bis 8
Gew.-% und besonders bevorzugt 2 bis 5 Gew.-% Amidosulfonsäure, bezogen auf eingesetztes festes
Aminopiastharzvorkondensat, zur Verwendung gelangen. Es kann auch in Mischungen mit starken bis
mittelstarken anorganischen und/oder organischen Säuren verwendet werden, die üblicherweise als Härter
bei der Herstellung von Aminoplastharzen verwendet werden.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Aminoplastschaumharze lassen sich alle Aminoplastharzvorkondensate
verwenden, die mit Hilfe von Protonendonatoren aushärten. Zu mit den erfindungsgemäßen
Härtungsmittel aushärtbare Aminoplastharzvorkondensaten zählen insbesondere: Melaminharz-Vorkondensate
und Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensate.
Die Herstellung solcher Vorkondensate ist z.B. in UHmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band
IH, S 485,3. Auflage Verlag Urban und Schwarzenberg,
München. Berlin 1953 oder in der FR-Patentschrift 10 91 086 beschrieben.
Die Aminoplastharz-Ausgangsmaterialien werden zweckmäßig in wäßriger Lösung eingesetzt, die im
allgemeinen 10 bis 90 Gew.-%, bevorzugt 30 bis 60 Gew.-%, insbesondere 35 bis 45 Gew.-% festes
Aminopiastharzvorkondensat enthalten.
Als Aufschäummittel können Tenside und/oder viskositätserhöhende Substanzen verwendet werden.
Als Tenside können z. B. verwendet werden: anionische, nichtionische oder amphotere Tenside. Besonders
bewährt haben sich beispielsweise Natriumalkylnaphthalinsulfonate, z. B. Natriumbutylnaphthalinsulfonat.
Als viskositätserhöhende Substanzen können z. B. verwendet werden: wasserlösliche Leimsubstanzen wie
z. B. Kasein, Glutin, Proteine, wie z. B. Sojaprotein,
Maisprotein; oder Alkylzellulose, wie z.B. Methyl-,
Äthylzellulose.
Die wäßrigen Lösungen können als weitere Komponenten z.B. an sich bekannte Plastifizierungsmittel
weitere kettenverlängernde Kondensationspartner, Hydrophobierungsmittel
sowie Farbstoffe oder Füllstoffe enthalten.
Als Plastifizierungsmittel können verwendet werden: Mit dem Vorkondensat reagierende Plastifizierungsmittel,
wie Verbindungen, die OH-Gruppen enthalten, oder
Aldenyde, z.B. einwertige Alkohole, mehrwertige Alkohole, Zuckerderivate, Phenole, polymere Alkohole.
Beispielsweise seien genannt: Methanol, Äthanol, Propanol, Butanol, Furfurylalkohol, Glykol. Glycerin,
Hexantriol, Dihydroxyalkane mit 6 bis 10 C-Atomen, Saccharose, Zuckeralkohole, a-Alkyl-D-glukosid, Phenol,
Xylol, Polymethylolphenole, Polyvinylalkohol oder
Furfurol, oder nicht mit dem Vorkondensat reagierende hydrophile hochmolekulare Plastifizierungsmittel, die
keine aktiven Protonen enthalten, wie beispielsweise: Polyvinylacetat (auch teilweise verseift), Polyvinylacetate.
Polyacrylamid und Polymethacrylamid, Epoxidharze, Polyesterharze oder Polyamide. Bevorzugt wird Glycerin
verwendet.
Die Plastifizierungsmittel werden in wäßriger Lösung suspendiert oder gelöst dem Reaktionsgemisch oder
den Ausgangslösungen in beliebiger Reihenfolge beigegeben. Sie werden in Mengen von 0.7 bis 50 Gew.-%
bevorzugt 10 bis 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis
30 Gew.-%, bezogen auf festes Aminoplastharzvorkondensat eingesetzt.
Die insgesamt anwesende Wassermenge schwankt je nach dem gewünschten Gewicht und den dadurch
bedingten Eigenschaften des Schaumes zwischen etwa der zweifachen bis fünffachen Menge, bezogen auf das
eingesetzte feste Aminoplastharzvorkondensat. Es hat sich als besonders zweckmäßig erwiesen, die wäßrigen
Lösungen des Aminoplastharzvorkondensates und des Härtungsmittels in etwa dem gleichen Größenordnungsverhältnis
des Volumens einzusetzen, z. B. im Volumenverhältnis der Vorkondensatlösung zu Härtungsmittellösung
von etwa 1 :1 bis 2:1. Die insgesamt eingesetzte Feststoffmenge beträgt etwa
3-5 kg/m3 für leichte Schäume
3-5 kg/m3 für leichte Schäume
und etwa 8-15 kg/m3 für normale Isolierschäume
(jeweils bezogen auf den hergestellten Schaum). Sie kann jedoch auch bis zu etwa 25 kg/m3 oder darüber betragen.
(jeweils bezogen auf den hergestellten Schaum). Sie kann jedoch auch bis zu etwa 25 kg/m3 oder darüber betragen.
Die eingebrachte Luftmenge beträgt je nach Verschäumungsintensität
das 20-lOOfache der eingesetzten Gesamtflüssigkeitsmenge.
Die obengenannten gegebenenfalls anwesenden Komponenten zur Herstellung des Aminoplastharzschaumkunststoffes
können sowohl in der eingesetzten Lösung des Härtungsmittels als auch in der Lösung des
Aminoplastharzvorkondensates oder zu einem anderen geeigneten Zeitpunkt der Schaumstoffherstellung zugegeben
werden.
Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Kombination
der Lösungen von Härtungsmittel und Aminoplastharzvorkondensat in einer an sich bekannten Pistole bei
Umgebungstemperaturen vorgenommen.
Als weitere kettenverlängernde Kondensationspartner können NH- oder NH2-gruppenhaltige Verbindungen
verwendet werden, beispielsweise: Amine, Amide, rtnanidinderivate. Sulfonamide, s-Triazine; Glutine oder
Kaseine, z. B. aliphatische Amine, Alkanolamine, Alkylendiamine,
Polyalkylenpolyamine, Formamid, Acetamid, Harnstoff. Thioharnstoff, Urethane, Diurethane,
Diamide, Guanidinsalze, Dicyandiamid, Guanylharnstoff, aliphatische und aromatische Biguanide, Toluolsul-/onamid,
Ammelin, Ammelid, Cyansäure, Alkyl- und
Arylmelamine, Alkyl-, Aryl- und Aralkylguanamine, wie
Aceto-, Benzo- und Phenylacetoguanamin.
Als Hydrophobierungsmittel können Phenole verwendet werden. Beispielsweise seien genannt: Phenol,
Xylenole, Diphenole, z. B. Resorcin, oder Polymethylolphenole.
Weiterhin können den Vorkondensaten bekannte säurebeständige Färb- oder Füllstoffe zugesetzt werden.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Schäume werden als Isoliermaterial z. B. gegen
Wärme, Kälte oder Schall, als Schichtstoffkomponente oder in der Plastoponik (z.B. zum Begrünen von
Steppen) verwendet. Sie lassen sich außerdem zu groben oder feinen Pulvern oder Griesen vermählen, die
als Adsorptionsgrundlagen für technische, pharmazeutische oder kosmetische Zwecke oder Zubereitungen,
oder in der Plastoponik verwendet werden.
In einem Äührgefäß wurde eine wäßrige Vorkondensatlösung
aus den folgenden Bestandteilen hergestellt:
100 Gew.-Teile Aminoplastharzvorkondensatpulver,
hergestellt nach Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie, Band III.S. 485,3. Auflage
15 Gew.-Teile Harnstoff
30 Gew.-Teile Glycerin
300 Gew.-Teile Wasser
15 Gew.-Teile Harnstoff
30 Gew.-Teile Glycerin
300 Gew.-Teile Wasser
In einem zweiten Rührgefäß wurde eine wäßrige Schaumhärterlösung aus den folgenden Bestandteilen
hergestellt:
4 kg Resorcin
8 kg Natriumbutylnaphthaünsulfonat
8 kg Amidosulfonsäure
8 kg Amidosulfonsäure
Die wäßrige Schaumhärterlösung wurde dann mit Hilfe von Preßluft aufgeschäumt und die wäßrige
Vorkondensatlösung mittels einer Wi.-beistrahldüse auf
die aufgeschäumte Schaumhärterlösung aufgesprüht. Der erhaltene Schaum gelierte nach etwa 20 see und
härtete innerhalb eines Tages aus. Der so erhaltene Schaum hat sowohl bei der Verarbeitung ais auch bei
der Aushärtung ein hervorragendes räumliches Standvermögen. Der Schwund beträgt weniger als 1%. Der
Schaum hat eine gemischtzellige Struktur; gegenüber den bisher bekannten Schäumen auf Aminoplastharzbasis
ist die Zahl der geschlossenen Zellen jedoch erhöht, was sich optisch durch einen erhöhten Glanz der
Oberfläche bemerkbar macht.
Entsprechend Beispiel 1 wurde die wäßrige Vorkondensatlösung aus Beispiel 1 mit einer wäßrigen Schaumhärtenlösung
der folgenden Zusammensetzung zu einem Schaum verarbeitet:
3 kg Phenol
8 kg Natriumbutylnaphthalinsulfonat
3 kg Phosphorsäure
5 kg Amidosulfonsäui e
Der erhaltene Schaum zeigte die in Beispiel 1 beschriebenen Eigenschaften.
«Γ
Anstelle der wäßrigen Vorkonciensatlösung aus
Beispiel 1 wurde eine Vorkondeasatlösung bestehend
aus den folgenden Bestandteilen verwendet:
Gew.-Teile Aminoplastharzvorkondensat. hergestellt
nach Ullmanns Encyklopädie der technischen
Chemie, Band III, S. 485,3. Auflage
5 Gew.-Teile Glutin
10 Gew.-Teile Harnstoff
50 Gew.-Teile wäßrige Sorbitlösung 60% tig
50 Gew.-Teile Wasser
5 Gew.-Teile Glutin
10 Gew.-Teile Harnstoff
50 Gew.-Teile wäßrige Sorbitlösung 60% tig
50 Gew.-Teile Wasser
'Diese wäßrige Vorkondensatlösung wurde mit der wäßrigen Schaumhärterlösung aus Beispiel 1 zu einem
Schaum verarbeitet Der so erhaltene Schaum hatte die in Beispiel 1 beschriebenen Eigenschaften.
Analog Beispiel 3 wurde die wäßrige Vorkondensatlösung aus Beispiel 3 mit der wäßrigen Schaumhärterlösung
aus Beispiel 2 zu einem Schaum verarbeitet. Der so erhaltene Schaum hatte die in Beispiel 1 beschriebenen
Eigenschaften.
Vergleichsversuch
Beispiel 1 der vorliegenden Anmeldung wurde
wiederholt, wobei anstelle von 8 kg der einbasischen
rmidosulfosäure die zweibasische Säure Oxalsäure .η
, ei™r Menge von 6 kg eingesetzt wurde. Dabei wurden
' nach eVnerlagerung von 4 Wochen folgende Ergebmsse
erhalten:
Vergleichsversuch
mit Oxalsäure
mit Oxalsäure
Schwund
Beispiel 1,
erfindungsgemäß
erfindungsgemäß
0,5%
Bei der Verwendung von Amidosulfosäure wird also der Schwund wesentlich verringert.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Aminoplastharzschaumkunststoffen durch Verschäumen von Aminoplastharzvorkondensaten,
wobei man die wäßrige Lösung eines Aminoplastharzvorkondensates oder
die wäßrige Lösung des Härtungsmittels mit einem bekannten Tensid, das die Schaumbildung bewirki,
vermischt, die tensidhaltige Lösung aufschäumt und die aufgeschäumte wäßrige Lösung mit der anderen
genannten wäßrigen Lösung vermischt, dadurch
gekennzeichnet, daß Amidosulfosäure als Protonendonator verwendet wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aminosulfosäure in einer Konzentration
von 0,5 bis 15 Gew.-% in wäßriger Lösung
eingesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Amidosulfosäure in einer Konzen
tration von 1 bis 2 Gew.-% in wäßriger Lösung eingesetzt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742447880 DE2447880B2 (de) | 1974-10-08 | 1974-10-08 | Verfahren zur haertung von aminoplast-schaumkunststoffharzen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742447880 DE2447880B2 (de) | 1974-10-08 | 1974-10-08 | Verfahren zur haertung von aminoplast-schaumkunststoffharzen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2447880A1 DE2447880A1 (de) | 1976-04-22 |
DE2447880B2 true DE2447880B2 (de) | 1977-02-10 |
Family
ID=5927792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742447880 Granted DE2447880B2 (de) | 1974-10-08 | 1974-10-08 | Verfahren zur haertung von aminoplast-schaumkunststoffharzen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2447880B2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3308237A1 (de) * | 1983-03-09 | 1984-09-20 | Schaum-Chemie W. Bauer GmbH & Co KG, 4300 Essen | Verfahren zur herstellung eines formaldehydarmen harnstoff-formaldehyd-kombinations-schaumes |
-
1974
- 1974-10-08 DE DE19742447880 patent/DE2447880B2/de active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3308237A1 (de) * | 1983-03-09 | 1984-09-20 | Schaum-Chemie W. Bauer GmbH & Co KG, 4300 Essen | Verfahren zur herstellung eines formaldehydarmen harnstoff-formaldehyd-kombinations-schaumes |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2447880A1 (de) | 1976-04-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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