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Verfahren zur Umwandlung von Resiten in Novolake und Resole. Es ist
bekannt, Resite dadurch wieder in lösliche und schmelzbare Harze umzuwandeln, daß
man sie zusammen mit Phenol während einiger Stunden im geschlossenen Gefäß auf eine
Temperatur von etwa 232 bis 287° C erhitzt (Patentschrift 258250). Das gleiche Verfahren
ist auch in der britischen Patentschrift 3498 vom Jahre igi i beschrieben. Weiterhin
wurde gezeigt, daß man Resite auch durch lange fortgesetzte Erhitzung mit Naturharzen
bei gewöhnlichem oder erhöhtem Druck wieder löslich und schmelzbar machen kann (britische
Patentschrift 15875 vom Jahre 1914).
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Beide Verfahren leiden an gewissen Übelständen. So bedingt das erstere
Druckgefäße, da sonst die angegebenen Temperaturen nicht erreicht werden. Das andere
hingegen bringt mit dem erforderlichen Naturharz einen Fr etndstoff in das Phenolharz,
dessen Vorhandensein nicht immer erwünscht ist.
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Es hat sich nun gezeigt, daß man die Umwandlung von Resiten beliebiger
Herkunft in die löslichen Harze auch ohne Anwendung von Druck bei einer niedrigeren
Temperatur und ohne Verwendung von Naturharzen vornehmen kann. Erhitzt man ein Resit
mit einem Pheliol, so tritt zunächst keine merkliche Veränderung ein; setzt man
die Erhitzung indes während hinreichend langer Zeit und unter Benutzung einer ausreichenden
Menge des Phenols fort, so erfolgt allmähliche Lösung. Es ist alsdann ein leichtes,
durch Zugabe von - Formaldehyd, zweckmäßig in Anwesenheit eines Kontaktmittels,
das zur Lösung benutzte Phenol zu verharzen, wobei dann ein völlig durchsichtiges,
lösliches Harz gebildet wird. Man kann natürlich auch die Verha-rzung in Anwesenheit
einer weiteren Menge- Phenol gleicher oder anderer Beschaffenheit, wie zuvor benutzt,
vornehmen, wobei nur die Menge des Formaldehyds entsprechend abzuändern ist.
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Weiter hat sich gezeigt, daß es nicht einmal notwendig ist, das Resit
in dem zugesetzten Phenol völlig zu lösen, um dann bei der nachfolgenden Behandlung
mit Phenol gleicher oder anderer Art, wie zuvor benutzt, und einer entsprechenden
Menge Formaldehyd, wieder am besten in Gegenwart eines Kontaktmittels, trotzdem
ein völlig klar lösliches Harz zu erhalten. Vielmehr ist es zur Erreichung des gewünschten
Zieles völlig ausreichend, das Resit mit einer genügenden Menge Phenol lediglich
zu verquellen. Diese Feststellung ist besonders überraschend und unerwartet.
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Die Einwirkung der Phenole auf Resite ist in erster Linie wohl eine
chemische. Dies ergibt sich daraus, daß im Verlaufe des Verfahrens die Resite- in
Novolake umgewandelt werden, was auf teilweise Formaldehydabspaltung oder auf Einlagerung
von Phenol zurückzuführen ist. Entfernt man daher aus einer Lösung von Resit in
Phenol den Lberschuß des letzteren durch Erhitzen oder Einleiten von Wasserdämpfen,
so hinterbleibt Nov olak. Diese Feststellungen sind
schon in der
Patentschrift 25825o gemacht. Neu ist indes, daß die dort angegebenen sehr hohen
Temperaturen sowie die Mitwirkung des Druckes zur Durchführung des Verfahrens unnötig
sind.
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Die Resite selbst können im sauren oder basischen Verfahren gemäß
irgendeiner der bekannten Methoden gewonnen sein. Resite saurer Herkunft lösen sich
etwas leichter als solche basischer Herstellung. Bei den letzteren ist auch die
Menge des verwendeten Formaldehyds von Einfuß, derart, daß die mit größeren Formaldehydüberschüssen
erzeugten basischen Resite schwieriger in Lösung gehen als die, welche mit geringeren
Formaldehydmengen gewonnen sind. Aus diesem Grunde sind die in den Beispielen genannten
Erhitzungszeiten auch nur durchschnittliche.
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Unbedingte Voraussetzung für eine normale Durchführung des Verfahrens
ist eine möglichst feine Pulverung der Resite; größere feste Anteile dürfen keinesfalls
mehr vorhanden sein.
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Die technische Durchführung des Verfahrens kann weitgehend abgeändert
werden. Daher sind die nachfolgenden Beispiele auch in keiner Weise erschöpfend
oder bindend. Beispiele: i. So Teile Resit werden mit ioo bis i 5o Teilen Handelskresol
unter dauerndem Rühren auf etwa i30 bis i50° C erhitzt. Lösung erfolgt nach ungefähr
8 bis 1.2 Stunden. Beim Abdampfen des Kreßolüberschusses hinterbleibt ein braunrotes
Harz von klar durchsichtiger Beschaffenheit, das sich iii Alkohol oder Aceton bzw.
einem Gemisch dieser beiden Lösungsmittel leicht löst. Das Harz kann nicht gehärtet
werden, ist also ein Novolak.
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2. So Teile Resit werden, wie angegeben, durch ioo bis i50 Teile Handelskresol
in Lösung gebracht. Hierauf werden 5o bis 75 Teile Formaldehyd, 40prozentig, und
etwa 1,5 Teile wäßrige Salzsäure zugesetzt. Durch Erhitzen während etwa 2o bis 30
1linuten und schließliches Eindampfen, gegebenenfalls im Vakuum, wird ein klar durchsichtiges,
in der Kälte festes Harz erhalten, (las sich in Alkohol, Aceton u. dgl. leicht löst.
Das Harz ist ein Nov olak.
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3. 5o Teile Resit werden mit ioo Teilen Handelskresol in der beschriebenen
Weise gelöst. Alsdann werden weitere ioo Teile eines Phenols, z. B. Xylenol; außerdem
i oo Teile 'Formaldehyd, 40prozentig, und etwa 3 Teile wäßriger Salzsäure zugefügt,
während 2o Minuten oder auch länger gekocht, dann, gegebenenfalls im Vakuum, eingedampft.
Das gebildete Harz ist klar durchsichtig, in der Kälte fest, löslich in Alkohol,
Aceton u. dgl. und besitzt den Charakter eines Novolaks.
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4. So Teile Resit werden mit ioo bis i 5o Teilen Handelskresol in
der oben angegebenen Weise in Lösung gebracht. Die Lösung wird hierauf mit ioo bis
i50 Teilen Formaldehyd, 40prozentig, und .4 bis 6 Teilen wäßriger Ämmoniaklösung
versetzt, während etwa 30 Minuten gekocht, dann, gegebenenfalls im Vakuum,
eingedampft. Es wird ein klares und in der Kälte festes Harz erhalten, welches sich
in Alkohol, Aceton u. dgl. löst, diese Eigenschaft beim längeren Erhitzen indes
verliert. Es liegt also ein Resol vor.
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5. So Teile Resit werden mit ioo Teilen Handelskresol oder Xylenol
in der angegebenen Weise gelöst. Hierauf werden weitere ioo Teile eines Phenols
zugesetzt, außerdem Zoo Teile Formaldehyd und 6 bis 8 Teile wäßrigen Ammoniaks.
Nach etwa halbstündigem Kochen wird in üblicher Weise eingedampft. Es entsteht ein
in der Kälte festes Harz, das sich in Alkohol, Aceton u. dgl. zunächst löst, diese
Fähigkeit aber nach längerer Erhitzung einbüßt.
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6. So Teile Resit werden mit ioo bis i50 Teilen Handelskresol unter
dauerndem Rühren so lange auf etwa i30 bis z50° C erhitzt, bis eine gleichmäßig
gequollene Masse, in welcher harte Bestandteile nicht mehr vorhanden sind, vorliegt.
Hierzu genügen in der Regel etwa bis 8 Stunden. Gegebenenfalls empfiehlt es sich
auch, das Resit vor der Erhitzung einige Zeit mit dem Kresol kalt zu rühren. Nach
erfolgter regelrechter V erquellung werden nochmals ioo bis i50 Teile Kresol oder
auch Xylenol zugesetzt, außerdem Zoo bis 30o Teile Formaldehyd, so daß zwischen
Phenolkörper und Formaldehyd ungefähr das Verhältnis i : i gewahrt ist. Überdies
werden noch 8 bis 12 Teile wäßriges Ammoniak zugefügt. Es wird wieder ungefähr
30 Minuten lang gekocht und dann in üblicher Weise eingedampft. Das erhaltene
Harz ist in der Kälte fest und löst sich in Alkohol bzw. Aceton u. dgl. Bei längerem
Erhitzen zeigt es Umwandlung in unlösliche und unschmelzbare Produkte, besitzt also
den Charakter der Resole.
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Welches Verfahren im Einzelfall einzuschlagen ist, hängt von den jeweiligen
Umständen ab. Als Phenole sind die üblichen Handelsmarken, auch die Xylenole, gleich
gut geeignet.