DE3213340C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Her
stellung von Mischpolymeren aus m-substituierten
Phenolen und Resorcinen, insbesondere ein Verfahren zur
Herstellung von als Klebstoffe für Polyestertextilien ge
eigneten novolakartigen Mischpolymeren, bei welchem
man sich einer verbesserten Reaktion zur gemeinsamen Kon
densation eines resolartigen Vorkondensats eines m-substi
tuierten Phenols mit einem Resorcin bedient.
Polyesterfasern besitzen im Vergleich zu Polyamidfasern
einen hohen Elastizitätsmodul. Darüber hinaus zeichnen
sie sich durch eine hervorragende Dimensionsstabilität und
auch dadurch, daß kaum bleibende flache Druckstellen (flat spotting)
auftreten, aus. Aus diesen Gründen werden Polyesterfasern
Polyamidfasern zur Verwendung als Reifencords bei Automo
bilreifen vorgezogen. Nichtsdestoweniger sind Polyester
fasern immer noch mit zahlreichen Nachteilen behaftet.
Der Hauptnachteil besteht in ihrer schwierigen Verklebbar
keit, was auf die Molekülstruktur von Polyestern zurückzu
führen ist. Zur Lösung dieses Problems wurden bereits die
verschiedensten Klebstoffe für Polyesterfasern bzw. Ver
fahren zum Verkleben von Polyesterfasern entwickelt.
Aus der JP-AS 55-45088 sind beispielsweise Harze bekannt,
die durch gemeinsame Kondensation von in Gegenwart alkali
scher Katalysatoren hergestellten resolartigen Vorkonden
saten ohne nicht-umgesetzten Formaldehyd mit Resorcin
unter Abdestillieren von Wasser hergestellt wurden. Die
Herstellung solcher Harze läßt sich jedoch nicht groß
technisch durchführen, da bei der Kondensation des gebilde
ten resolartigen Materials eine Gelierung eintritt.
Gemäß den Lehren der JP-AS 46-11251 werden zur Herstellung
linearer Polymere substituierte Phenole eingesetzt.
Diese sind jedoch auf p- und o-substituierte Phenole,
bei denen mindestens zwei der 2-, 4- und 6-Stellungen
unsubstituiert sind, beschränkt. Die dabei erhaltenen
Mischpolymere kranken jedoch daran, daß sie nicht
genügend reaktionsfähig sind, sich nicht genügend stark
dreidimensional verharzen lassen und eine unzureichende
Klebefähigkeit aufweisen.
Bei dem aus der JP-OS 49-37986 bekannten Verfahren
werden wegen der Verwendung eines Säurekatalysators
in der Eingangsstufe der Reaktion novolakartige Phenol
harze erhalten. Im weiteren Reaktionsverlauf reagieren
vornehmlich Resorcin und Formaldehyd miteinander und
praktisch nicht mit dem Phenolnovolakharz. Letzeres
bleibt im Reaktionsprodukt praktisch unverändert er
halten und beeinträchtigt die Wasserlöslichkeit des
Produkts.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zur großtechnischen Herstellung von Mischpolymeren
aus m-substituierten Phenolen und Resorcinen zu schaffen,
die sich durch eine hohe Stabilität und bei Verwendung als
Klebstoff zum Verbinden von Polyestertextilgut mit
Kautschuk durch eine ausgesprochen gute Haftung aus
zeichnen.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Her
stellung eines Resorcin-Mischpolymers, welches dadurch
gekennzeichnet ist, daß man mindestens ein Phenol der all
gemeinen Formel:
worin bedeuten:
R₁ einen Rest der Formel -CH₃ oder -OCH₃ und
R² ein Wasserstoffatom oder einen Rest der Formel -CH₃
R₁ einen Rest der Formel -CH₃ oder -OCH₃ und
R² ein Wasserstoffatom oder einen Rest der Formel -CH₃
in Gegenwart eines alkalischen Katalysators mit 0,6 bis
2,4 Mol (pro Mol Phenol) Formaldehyd zu einem resol
artigen Vorkondensat mit 2 bis 10% (bezogen auf die ur
sprüngliche Menge) restlichen, nicht-umgesetzten Formal
dehyds umsetzt und dann das erhaltene resolartige Vorkon
densat zur gemeinsamen Kondensation in ein Gemisch aus
einer Säure, entsprechend dem alkalischen Katalysator oder
einem 10 mol-%igen Überschuß, bezogen auf das Phenol, und
mindestens einem gegebenenfalls niedrig alkylsubstituierten
Resorcin in einer Menge von 0,4 bis 2,5 Mol (pro Mol
Phenol) einträgt.
Als alkalische Katalysatoren kann man die bekannten alkalischen
Katalysatoren, z. B. Hydroxide oder Carbonate von Alkali-
oder Erdalkalimetallen verwenden.
Die Katalysatormenge beträgt (bezogen auf das Phenol) 0,01
bis 10, vorzugsweise 0,3 bis 5 Mol-%.
Obwohl man die Umsetzung der Reaktionspartner zu dem re
solartigen Vorkondensat in einem wäßrigen Medium durch
führen kann, sollte zweckmäßigerweise ein Lösungsmittelge
misch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel ver
wendet werden. In letzterem Falle werden organische
Lösungsmittel bevorzugt, die die Ausgangsphenole und die
erhaltenen resolartigen Vorkondensate zu lösen vermögen.
Beispiele für solche Lösungsmittel sind aliphatische
Alkohole, wie Methanol und Ethanol, und aliphatische
Ketone, wie Aceton und Methylethylketon.
Das erste erfindungswesentliche Merkmal ist, daß von ein
wertigen Phenolen der angegebenen Formel ausgegangen wird.
Hierbei handelt es sich um m-substituierte Phenole mit
Wasserstoffatomen in 2-, 4- und 6-Stellungen, die vom
Substituenten her kaum sterisch gehindert und folglich
in hohem Maße reaktionsfähig sind. Darüber hinaus sind
aufgrund der Struktur der Ausgangsphenole die Löslich
keitsparameter der gebildeten Mischpolymere aus den
betreffenden Phenolen und den Resorcinen den Löslich
keitsparametern von Polyestern ähnlich. Bevorzugte Bei
spiele für erfindungsgemäß einsetzbare Phenole sind
m-Kresol, 3,5-Xylenol und m-Methoxyphenol. In der Regel,
sind m-substituierte Phenole schwierig herzustellen und
oftmals kostspielig, die genannten m-substituierten Phe
nole stehen jedoch ohne weiteres zur Verfügung und eignen
sich in hervorragender Weise zur Durchführung des Ver
fahrens gemäß der Erfindung.
Das zweite erfindungswesentliche Merkmal besteht darin,
2 bis 10% (bezogen auf die
ursprünglich eingesetzte Formaldehydmenge) Formaldehyd
unreagiert zu lassen.
Die Reaktionsbedingungen zur Herstellung der Resole sind
wichtig, da sie auf das Leistungsvermögen, insbesondere
das Klebevermögen, der das Endprodukt bildenden Resorcin-
Mischpolymere einen erheblichen Einfluß ausüben. Die
betreffende Umsetzung ist in der Regel von einer erheb
lichen Wärmebildung begleitet. Die resolartigen Vorkon
densate sind allerdings nicht wärmestabil, so daß im Falle,
daß die Umsetzung zu rasch voranschreitet, d. h. wenn die
Menge an nicht-umgesetztem Formaldehyd unter etwa 1% der
eingesetzten Formaldehydmenge vermindert wird, durch
Wasserabspaltung unerwünschte Nebenprodukte, z. B. benzyl
etherartige Verbindungen, entstehen. Wenn andererseits
die Reaktionsbedingungen zu mild sind, d. h. wenn beispiels
weise die Menge an nicht-umgesetztem Formaldehyd über
30% (bezogen auf die ursprünglich eingesetzte Formaldehyd
menge) beträgt, reagiert der nicht-umgesetzte Formaldehyd
während der Umsetzung zur Herstellung von Novolaken mit
den Resorcinen, so daß der Prozentanteil an den gewünsch
ten Novolaken-Mischpolymeren sinkt. Dadurch wird
das Leistungsvermögen der Mischpolymere als Kleb
stoffe beeinträchtigt. Zur Lösung dieser Schwierigkeiten
wird die Menge an nicht-umgesetztem Formaldehyd erfindungs
gemäß innerhalb der angegebenen Grenzen gehalten.
Für eine erfolgreiche Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung ist ferner das Molverhältnis Formaldehyd
zu Phenol wichtig, damit man Mischpolymere der ge
wünschten Molekulargewichtsverteilung erhält. Zweck
mäßigerweise beträgt dieses Verhältnis 0,6 bis 2,4,
vorzugsweise 0,8 bis 2,2.
Die Umsetzung zur Herstellung der resolartigen Vorkon
densate erfolgt zweckmäßigerweise bei einer Temperatur
von 10 bis 90°C, vorzugsweise von 25 bis 70°C. Die
Reaktionstemperatur sollte insbesondere unter Beachtung
sonstiger Bedingungen, z. B. der Kombination aus dem je
weiligen Phenol, der Katalysatormenge und der Reaktions
dauer in geeigneter Weise gewählt werden.
In der Regel verläuft die Umsetzung zu dem resolartigen
Vorkondensat mit steigender Reaktionsfähigkeit in der
Reihenfolge m-Kresol, 3,5-Xylenol und m-Methoxyphenol.
Andererseits läßt sich bei einer Erhöhung der Katalysator
menge die Reaktionstemperatur senken. Die Reaktions
temperatur stellt wiederum einen der Faktoren für die
Ermittlung der Reaktionsdauer dar. Zur Prozeßsteuerung
ist es folglich zweckmäßig, die Reaktionstemperatur so
zu wählen, daß die Reaktion in 1 bis 24, vorzugsweise
in 2 bis 10 h beendet ist.
Das dritte erfindungswesentliche Merkmal besteht in der
Art und Weise, wie das Resolvorkondensat mit dem Resor
cin kondensiert wird. Üblicherweise kann man einen Säure
katalysator und ein Resorcin zur Bildung eines Novolaks
in das Resolgemisch eintragen. Dieses Verfahren ist in
soweit vorteilhaft, als es in einem einzigen Gefäß
durchführbar ist. Durch die Säurezugabe kommt es aller
dings zu unerwünschten Nebenreaktionen zwischen den Re
solvorkondensaten unter Bildung eines Novolaks. Darüber
hinaus sind, da die Kondensationsreaktion rasch abläuft,
komplizierte Maßnahmen zur Prozeßsteuerung, z. B. eine
schrittweise Erhöhung der Reaktionstemperatur, erforder
lich, was etwas gefährlich ist.
Erfindungsgemäß wird nun ein Gemisch aus einer Säure in
einer Menge, die dem alkalischen Katalysator äquivalent
ist oder, bezogen auf die eingesetzten Phenole, einen
10 mol-%igen Überschuß darstellt, und mindestens einem
Resorcin in Form von Resorcin selbst oder einem niedrig
alkylsubstituierten Resorcin nach und nach mit dem Re
solvorkondensat reagieren gelassen. Bei dem bekannten
Verfahren, bei dem ein Gemisch aus einer Säure und einem
Resorcin dem Resolreaktionsgemisch einverleibt wird,
ändert sich das Resolvorkondensat als solches infolge
Erwärmung während der Reaktion. In Gegensatz dazu lassen
sich erfindungsgemäß durch Umkehrung der Maßnahmen, d. h.
Zugabe des Resolreaktionsgemischs zu einem Gemisch aus
einer Säure und einem Resorcin, sämtliche geschilderten
Schwierigkeiten lösen. Das zu dem Gemisch zuzugebende
Resolvorkondensat kann in gekühltem Zustand eingesetzt
werden. Darüber hinaus lassen sich thermische Änderungen
im Laufe der Zeit unterdrücken.
Der zur gemeinsamen Kondensation verwendete saure Kata
lysator entspricht (hinsichtlich seiner Menge) dem
alkalischen Katalysator oder stellt einen 10 mol-%ualen,
vorzugsweise 0,1-3 mol-%ualen Überschuß, bezogen auf die
eingesetzten Phenole, dar. Als Säurekatalysator eigen
sich Chlorwasserstoff-, Schwefel-, Salpeter-, Ameisen-,
Oxal-, Essig- oder p-Toluolsulfonsäure.
Die Menge an saurem Katalysator wird vorzugsweise so ge
ring wie möglich gehalten, da der Katalysator in dem ge
bildeten Harz verbleibt.
Erfindungsgemäß verwendbare niedrig-alkylsubstituierte
Resorcine sollten in Hinblick auf die Herstellung von
Mischpolymerisaten akzeptabler Klebekraft zweckmäßiger
weise Alkylsubstituenten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatom(en)
enthalten. Beispiele für geeignete Resorcine sind Resor
cin selbst, 5-Methylresorcin, 5-Ethylresorcin, 5-Propyl
resorcin, 5-Isopropylresorcin und 5-Butylresorcin. Ge
mische niedrig-alkylsubstituierter Resorcine sind im
Handel erhältlich.
Ein handelsübliches Alkylresorcingemisch weist beispiels
weise einen Kp von 270 bis 190°C auf. Man erhält es durch
trockene Destillation von Ölschiefer und fraktionierte
Destillation des dabei gebildeten dreiwertigen Phenolge
mischs.
Bei diesem Gemisch handelt es sich um eine fahlgelbe bis
rotbraune Paste eines durchschnittlichen Molekularge
wichts von etwa 140 mit 75 bis 80% 5-Methylresorcin
(45-55%), 5-Ethylresorcin, 2,5-Dimethylresorcin und
4,5-Dimethylresorcin sowie 20 bis 25% sonstiger niedrig
alkylsubstituierter Resorcine. Ein solches Alkylresorcin
gemisch kann auch ohne Reinigung durch fraktionierte
Destillation als Rohprodukt eingesetzt werden.
Die Menge an erfindungsgemäß einzusetzenden Resorcinen
beträgt vorzugsweise 0,6 bis 1,4 Äquivalente pro 1 Äquiva
lent Methylolgruppe des resolartigen Vorkondensats und
das 0,4- bis 2,5fache (ausgedrückt als Molverhältnis) der
eingesetzten Phenole. Da der Hauptteil des eingesetzten
Formaldehyds umgesetzt ist und die Anzahl der Methylol
gruppen in dem gebildeten resolartigen Vorkondensat
praktisch dieselbe ist wie die Anzahl der verwendeten
Resorcinmoleküle, erhält man bei der Kondensationsreaktion
ein Mischpolymer mit endständigen Resorcineinheiten.
Obwohl bei der gemeinsamen Kondensationsreaktion zum
Lösen oder Suspendieren der Resorcine eine geringe Menge
Wasser verwendet wird, können in Kombination mit dem
Wasser auch andere Lösungsmittel mitverwendet werden.
Die Molekulargewichtsverteilung der erhaltenen Mischpoly
mere ergibt sich aus einer durch Geldurchdringungs
chromatographie erhaltenen Wellenform. In Hinblick auf
die tatsächliche Klebekraft der Mischpolymere sollte
ihr durchschnittliches Molekulargewicht zweckmäßigerweise
von 250 bis 1500, vorzugsweise von 280 bis 800 reichen.
Die erhaltenen Mischpolymere eignen sich in Form des
Reaktionsgemischs, so wie es angefallen ist, als Kleb
stoffe. Zweckmäßigerweise sollten jedoch die Mischpoly
mere durch Entfernen der restlichen Monomeren im
Rahmen üblicher Trennverfahren, z. B. durch Destillation
oder Extraktion, in ein schmelzbares Harz überführt
werden. Dieses schmelzbare Harz gelangt dann als wäßrige
Lösung oder Dispersion zum Einsatz.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Mischpolymere besitzen
im Vergleich zu den nach bekannten Verfahren hergestellten
einschlägigen Mischpolymeren hervorragende Eigen
schaften, insbesondere eine ausgezeichnete Klebekraft und
Handhabbarkeit. Somit sind sie von beträchtlichem industri
ellem Wert.
Die erfindungsgemäßen Mischpolymere sind hinsichtlich
ihres Klebevermögens einem handelsüblichen und zum Verbinden
von Kautschuk mit Polyesterfasern in hohem Maße ver
wendeten, einstufigen Klebstoff überlegen. Diese Überlegen
heit besteht auch hinsichtlich der Handhabbarkeit. Darüber
hinaus besitzen die erfindungsgemäß erhaltenen Misch
polymere auch die Novolakharzen eigene hohe Lager
fähigkeit.
Die erfindungsgemäß angefallenen Mischpolymere ge
langen in typischer Weise zur Behandlung von Polyester
fasern mit einem flüssigen Klebstoff zum Einsatz. Ins
besondere werden die Mischpolymere mit einem Gemisch
aus einem alkalischen Vorkondensat von Resorcin und
Formaldehyd und einem Kautschuklates zum Einsatz ge
bracht.
Dieses Gemisch erhält man in der Regel durch Kondensation
von 1 Mol Resorcin mit 1-4 Mol Formaldehyd in Gegen
wart eines alkalischen Katalysators, wie Natriumhydroxid,
Kaliumhydroxid oder Ammoniumhydroxid, und Vermischen des
erhaltenen Kondensats mit einem oder mehreren Latex
(Latices) in Form eines Vinylpyridin/Styrol/Butadien-La
tex, Styrol/Butadien-Latex, Polybutadien-Latex und/oder
natürlichem Kautschuk-Latex.
Der prozentuale Anteil der beiden Bestandteile des
flüssigen Klebstoffs ist derart, bezogen auf das Gesamt
gewicht des Klebstoffs, daß der Mischpolymerfeststoff
gehalt 30 bis 50% und der Anteil an dem zuletzt definier
ten Gemisch 50 bis 70% beträgt.
Die einer Klebstoffbehandlung zu unterwerfende Polyester
faser wird entweder in den Flüssigklebstoff getaucht oder
in sonstiger Weise mit diesem versehen und dann bei einer
Temperatur von 200 bis 250°C einer Wärmebehandlung
unterworfen. Der derart behandelte Cord wird in nicht
vulkanisierten Kautschuk eingebettet und durch Vulkani
sation gebunden.
Im folgenden wird das Verfahren gemäß der Erfindung
anhand von Beispielen und Vergleichsbeispielen er
läutert. Insbesondere ergeben sich die erfindungsge
mäß erzielbaren Vorteile aus den Ergebnissen einer
Bewertung der Klebekraft der erfindungsgemäß erhaltenen
Mischpolymere und von Vergleichspolymeren,
wenn die betreffenden Polymere als Klebstoffe zum
Verbinden von Polyesterfasern mit Kautschuk verwendet
werden.
Sofern nicht anders angegeben, bedeuten sämtliche An
gaben "Teile" - "Gewichtsteile".
324 Teile 37%igen Formaldehyds werden innerhalb von
3 h nach und nach in ein Gemisch aus 216 Teilen
m-Kresol, 250 Teilen Wasser und 1,6 Teilen Natrium
hydroxid eintropfen gelassen. Während der Formaldehyd
zugabe wird das Ganze in einem 1000 ml fassenden Vier
halskolben bei einer Temperatur von 65°C gerührt.
Nach beendetem Zutropfen wird das Reaktionsgemisch
bei der angegebenen Temperatur 3 h lang weitergerührt,
bis die Menge an nicht-umgesetztem Formaldehyd auf 3%
der ursprünglich eingesetzten Formaldehydmenge gesunken
ist. Danach wird das Ganze zur Beendigung der Umsetzung
auf eine Temperatur von 25°C abgekühlt.
Danach wird ein 2000 ml fassender Trennkolben mit
440 Teilen Resorcin, 250 Teilen Wasser und 5,1 Teilen
Oxalsäure beschickt. Während der Kolbeninhalt bei einer
Temperatur von 70°C gerührt wird, wird innerhalb von
3 h das Reaktionsgemisch aus m-Kresol und Formaldehyd
zutropfen gelassen. Nach beendetem Zutropfen wird das
Reaktionsgemisch bei der angegebenen Temperatur 3 h lang
weitergerührt. Nach Entfernung des im System befindlichen
Wassers und Abdestillieren des nicht-umgesetzten m-Kre
sols und Resorcins im Vakuum bei einem Endvakuumdruck
von 1064 Pa enthält man 700 Teile eines m-Kresol/Resor
cin/Formaldehyd-Harzes (A).
Bei dem erhaltenen Harz handelt es sich um einen orange
farbigen Feststoff eines schmelzbaren Oligomeren eines
Erweichungspunkts von 110°C und eines durchschnittlichen
Molekulargewichts von 500.
Entsprechend Beispiel 1 werden andere Mischpolymere
hergestellt. Die bei der Herstellung der Mischpolymere
verwendeten Reaktionsteilnehmer und eingehaltenen
Bedingungen ergeben sich aus der folgenden Tabelle I.
Die Tabelle I enthält auch Angaben über Vergleichsbei
spiele.
324 Teile 37%igen Formaldehyds werden nach und nach
innerhalb von 3 h zu einem in einem 2000 ml fassenden
Trennkolben befindlichen Gemisch aus 216 Teilen m-Kresol,
250 Teilen Wasser und 1,6 Teilen Natriumhydroxid zu
tropfen gelassen, während der Kolbeninhalt bei einer
Temperatur von 85°C gerührt wird. Nach beendetem Zu
tropfen wird das Reaktionsgemisch bei der angegebenen
Temperatur 2 h lang weitergerührt, bis der gesamte zuge
setzte Formaldehyd verbraucht ist. Danach wird das Ganze
zur Beendigung der Umsetzung auf 25°C abgekühlt.
In das in dem Trennkolben befindliche m-Kresol/Formal
dehyd-Vorkondensatgemisch werden dann unter ausreichen
dem Rühren nach und nach 440 Teilen Resorcin, 250 Teile
Wasser und 5,1 Teile Oxalsäure eingetragen, worauf
innerhalb von 3 h die Temperatur auf 90°C erhöht wird.
Bei dieser Temperatur wird das Reaktionsgemisch 6 h lang
weitergerührt. Nach dem Entfernen des Wassers aus dem
Gemisch werden das nicht-umgesetzte m-Kresol und Resor
cin durch Vakuumdestillation abdestilliert. Hierbei er
hält man 670 Teile eines m-Kresol/Resorcin/Formaldehyd-
Mischpolymer (S).
Das erhaltene Harz besitzt einen Erweichungspunkt von
180°C und ein durchschnittliches Molekulargewicht von
750.
324 Teile 37%igen Formaldehyds werden innerhalb von 3 h
in ein in einem 1000-ml-Vierhalskolben befindliches,
gerührtes und eine Temperatur von 50°C aufweisendes Ge
misch aus 216 Teilen m-Kresol, 250 Teilen Wasser und 1,6
Teilen Natriumhydroxid eintropfen gelassen. Nach beende
ter Zugabe wird das Reaktionsgemisch bei der angegebenen
Temperatur 3 h lang weitergerührt, bis die Menge an nicht
umgesetztem Formaldehyd auf 10% der ursprünglich einge
setzten Formaldehydmenge vermindert ist. Danach wird das
Ganze zur Beendigung der Umsetzung auf eine Temperatur
von 25°C abgekühlt.
Das erhaltene Reaktionsgemisch aus m-Kresol und Formalde
hyd wird nun nach und nach innerhalb von 3 h in ein in
einem 2000 ml fassenden Trennkolben befindliches, gerührtes
und eine Temperatur von 70°C aufweisendes Gemisch aus
580 Teilen des beschriebenen handelsüblichen Alkylresor
cingemischs, 660 Teilen Wasser und 5,8 Teilen Oxalsäure
eintropfen gelassen. Nach beendeter Zugabe wird das Re
aktionsgemisch bei der angegebenen Temperatur 3 h lang
weitergerührt. Das im System befindliche Wasser wird nun
entfernt, worauf nicht-umgesetztes m-Kresol und Alkylre
sorcingemisch durch Vakuumdestillation abdestilliert
werden. Hierbei erhält man 831 Teile eines m-Kresol/Al
kylresorcin/Formaldehyd-Harzes (K).
Das erhaltene Harz besteht aus einem rotbraunen Feststoff
eines schmelzbaren Oligomeren eines Erweichungspunkts
von 120°C und eines durchschnittlichen Molekulargewichts
von 700.
Entsprechend Beispiel 8 werden andere Mischpolymere
hergestellt. Die bei der Herstellung der Mischpolymere
verwendeten Reaktionsteilnehmer und eingehaltenen
Bedingungen ergeben sich aus der folgenden Tabelle II.
Die Tabelle II enthält auch Angaben über Vergleichs
beispiele.
Die gemäß Beispielen 1 bis 14 und Vergleichsbeispielen
1 bis 5 erhaltenen Mischpolymere werden als Kleb
stoffe für Polyesterfasern und Kautschuck verwendet.
Im folgenden werden die Ergebnisse der Klebekraftbe
wertung und die Testmethoden näher erläutert:
- (a) (1) durch Vermischen von 40 Teilen einer wäßrigen Lösung des jeweiligen Mischpolymers, die durch Auflösen des jeweiligen Mischpolymers in wäßrigem Ammoniak zubereitet wurde und einen Fest stoffgehalt von 15% aufweist, mit 60 Teilen des vorher beschriebenen Gemischs aus dem alkalischen Vorkondensat aus Resorcin und Formaldehyd und einem Kautschuk-Latex werden flüssige Klebstoffe mit einem in wäßrigem Ammoniak löslichen Misch polymer zubereitet.
- (2) Durch Vermischen von 40 Teilen einer wäßrigen
Dispersion des jeweiligen Mischpolymers, die
durch Dispergieren des jeweiligen Mischpolymers
in Wasser mit Hilfe eines Laboratoriumssandmahl
werks in Gegenwart eines handelsüblichen anioni
schen oberflächenaktiven Mittels zubereitet wurde
und einen Feststoffgehalt von 15% aufweist, mit
60 Teilen des vorher beschriebenen Gemischs aus
einem alkalischen Vorkondensats von Resorcin und
Formaldehyd und einem Kautschuk-Latex werden
flüssige Klebstoffe mit einem in wäßrigem Ammoniak
unlöslichen Mischpolymer zubereitet.
Das vorher beschriebene Gemisch aus einem alkalischen
Vorkondensat aus einem Resorcin und Formaldehyd und
einem Kautschuk-Latex besitzt insbesondere folgende
Zusammensetzung:
Teile Wasser 635,5 Resorcin 20,5 37%iger Formaldehyd 18 5%ige wäßrige Natriumhydroxidlösung 32 Vinylpyridin-Latex (41%) 294 - (b) Unvulkanisierter Kautschuk, bestehend aus:
Teile Geräucherter Gummi in Blättern 30 Styrol/Butadien-Kautschuk 70 Ruß 40 Stearinsäure 1,5 Behandlungsöl (Petroleum) 5 Zinkoxid 5 N-Phenyl-β-naphthylamin 1 Benzothiazyldisulfid 0,8 Diphenylguanidin 0,2 Schwefel 2 - (c) Reifencord aus Polyesterfaser 1500d/2 (zweite Drall zahl: 40/10 cm; erste Drallzahl: 40/10 cm),
- (d) Behandlung
Der Polyesterfaserreifencord (c) wird in den flüssigen Klebstoff (a) getaucht und dann 2 min lang unter konstanter Spannung bei 240°C wärmebehandelt. - (c) Test
Nachdem der gemäß (d) behandelte Reifencord in den nicht vulkanisierten Kautschuk eingebettet und das Ganze 30 min lang unter einem Druck von 9810 kPa bei einer Temperatur von 145°C vulkanisiert worden ist, wird der Klebewert bei Raumtemperatur nach dem H-Test ermittelt. - (f) Die Testergebnisse sind in Tabelle III zusammenge stellt. Aus der Tabelle III geht hervor, daß die Klebekraft der erfindungsgemäß hergestellten Misch polymere der Klebekraft der Vergleichsmischpoly mere (Vergleichsbeispiel 1, 2 und 6) überlegen ist. Es zweigt sich ferner, daß das erfindungsgemäße Verfahren dem bekannten Verfahren, bei welchem ein saurer Katalysator und Resorcin bei der Novolakher stellung zu dem Resolvorkondensatgemisch zugegeben wird (Vergleichsbeispiel 4) bzw. bei dem die Menge an nicht-umgesetztem Formaldehyd bei der Resolherstellung außerhalb des erfindungsgemäß einzuhaltenden Bereichs liegt (Vergleichsbeispiel 3 und 5), weit überlegen ist, indem nämlich bei den gemäß den Vergleichsbeispielen 3 bis 5 durchgeführten Maßnahmen das Klebevermögen des jeweiligen Mischpolymers deutlich schlechter wird.
Claims (15)
1. Verfahren zur Herstellung von Resorcin-Mischpoly
meren, dadurch gekennzeichnet, daß man mindestens
ein Phenol der allgemeinen Formel
worin bedeuten:
R₁ einen Rest der Formel -CH₃ oder -OCH₃ und
R₂ ein Wasserstoffatom oder einen Rest der Formel -CH₃in Gegenwart eines alkalischen Katalysators mit 0,6 bis 2,4 Mol (pro Mol Phenol) Formaldehyd zu einem resolartigen Vorkondensat mit 2 bis 10% (bezogen auf die ursprüngliche Menge) restlichen, nicht-umgesetzten Formaldehyds umsetzt und dann das erhaltene resolartige Vorkondensat zur gemeinsamen Kondensation in ein Gemisch aus einer Säure, ent sprechend dem alkalischen Katalysator oder einem 10 mol-%igen Überschuß, bezogen auf das Phenol, und mindestens einem gegebenenfalls niedrig alkylsubstitu ierten Resorcin in einer Menge von 0,4 bis 2,5 Mol (pro Mol Phenol) einträgt.
R₁ einen Rest der Formel -CH₃ oder -OCH₃ und
R₂ ein Wasserstoffatom oder einen Rest der Formel -CH₃in Gegenwart eines alkalischen Katalysators mit 0,6 bis 2,4 Mol (pro Mol Phenol) Formaldehyd zu einem resolartigen Vorkondensat mit 2 bis 10% (bezogen auf die ursprüngliche Menge) restlichen, nicht-umgesetzten Formaldehyds umsetzt und dann das erhaltene resolartige Vorkondensat zur gemeinsamen Kondensation in ein Gemisch aus einer Säure, ent sprechend dem alkalischen Katalysator oder einem 10 mol-%igen Überschuß, bezogen auf das Phenol, und mindestens einem gegebenenfalls niedrig alkylsubstitu ierten Resorcin in einer Menge von 0,4 bis 2,5 Mol (pro Mol Phenol) einträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man (bezogen auf das Phenol) 0,01 bis 10 Mol-%
alkalischen Katalysator einsetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man (bezogen auf das Phenol) 0,3 bis 5 Mol-% alkali
schen Katalysator einsetzt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als alkalischen Katalysator ein Hydroxid oder
Carbonat eines Alkalimetalls oder Erdalkalimetalls
einsetzt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Phenol n-Cresol, 3,5-Xylenol und/oder m-Methoxy
phenyol einsetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man (pro Mol Phenol) 0,8 bis 2,2 Mol Formaldehyd
einsetzt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man das Phenol mit Formaldehyd bei einer Temperatur
von 10 bis 90°C einsetzt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Phenol mit Formaldehyd bei einer Tempera
tur von 25 bis 70°C umsetzt.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Phenol mit Formaldehyd 1 bis 24 h lang
einsetzt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß man das Phenol mit Formaldehyd 2 bis 10 h lang
umsetzt.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man ein alkylsubstituiertes Resorcin mit 1 bis 4
Kohlenstoffatom(en) im Alkylsubstituenten einsetzt.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß man als niedrig alkylsubstituiertes Resorcin
5-Methylresorcin, 5-Ethylrescorin, 5-Propylresorcin,
5-Isopropylresorcin, 5-Butylresorcin oder ein Gemisch
aus diesen niedrig alkylsubstituierten Resorcinen einsetzt.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man als Säure Chlorwasserstoffsäure, Schwefelsäure,
Salpetersäure, Ameisensäure, Oxalsäure, Essigsäure
und/oder p-Toluosulfonsäure einsetzt.
14. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
man die Säure im 0,1-3 molprozentualen Überschuß gegen
über dem Phenol einsetzt.
15. Resorcin-Mischpolymere, hergestellt nach einem oder
mehreren der vorhergehenden Ansprüche.
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