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Verfahren zur Herstellung von Preßmassen Gegenstand vorliegender Erfindung
bildet ein Verfahren zur Herstellung von Preßmassen mit harzartigen Kondensationsprodukten
als Bindemittel, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbereitung der Massen nichtharzartige
Kondensationsprodukte aus. Aminotriazinen oder deren Derivaten und Formaldehyd oder
Formaldehyd abgebenden Stoffen, z. B. Methylolverbindungen des Melanins oder deren
Bildungsgemische verwendet werden.
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Als Vertreter ,der Aminotriazine kommt insbesondere -das 2-4-6-Triamino-I-3-5-triazin,
gewöhnlich Melamin genannt, in Frage, das sich als besonders günstig erwiesen hat.
Daneben kommen :die Derivate des Melami.ns in Betracht, wie sie beispielsweise durch
Desami.dierung aus Melamin entstehen,. wie Mel.am, Mel.em, Melon, oder wie sie durch
Ersatz von einer oder zwei Aminogruppen durch GH-Gruppen gebildet werden, wie Ammelin
und Ammelid. Es können auch weitere Derivate analog zur Reaktion gebracht werden,
in denen ein Teil -der Aminogruppen durch andere Gruppen verschiedenster Art, wie
z. B. Halogen, Aryl-, Alkyl- oder Aralkylgruppen substituiert ist. Als Vertreter
solcher Derivate seien erwähnt 2-Chlor-4 - 6-,dia.mino-I - 3 - 5-triazin, 2-(p-Oxyphenyl)-4
- 6-diamino-I - 3 - 5-triazin, 2-Phenyl-4-amino-6-ozy-I # 3 - 5-triazin usw. Man
kann auch von solchen Derivaten der Aminotriazine ausgehen, in denen die Wasserstoffatome
der Aminogruppen durch die obenerwähnten Gruppen ganz oder teilweise ersetzt sind,
wie z. B. symmetrische Triarylmelamine, Mono-, DI-, Trialkyl.melamine oder entsprechende
Arallwl:mela,tnine usw. Ferner kommen die Isoderivate der Aminotriazine in Frage,
wobei nach der bekannten Urnlagerungsmöglichkeit des Triazinringes in seine Isoform
die Wasserstoffatome des Ringstickstoffes ebenfalls .durch Substituenten aller Art
ganz oder teilweise ersetzt sein können.
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Die nachfolgende Beschreibung berücksichtigt insbesondere die Verwendung
von Formal.dehydkondensationsprodukten des 2 - .4 - 6-Triamino-I-3-5-triazins (Melamins),
jedoch gilt sie sinngemäß auch für .andere Aminotriazine bzw. Derivate von Aminotriazinen.
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Läßt man Melam.in mit neutralen wässerigen Formaldehy dlösungen in
der Kälte längere Zeit reagieren, so bilden sich Methylolverbindungen,
die
sich bei passender Konzentration aus der Lösung in kristalliner Form abscheiden
lassen. In der Wärme werden die Methy lolverbindungen schon in sehrkurzerZeit gebildet,
z. B. durch einige Minuten Kochen. Sie können aus :der Lösung durch Abkühlen abgeschieden
«-erden. Bei vorsichtiger Arbaits;zveise gelingt es auch, ein Gemisch nicht harziger
wasserlöslicher Verbindungen durch Eintrocknen der Kondensationslösung zu gewinnen.
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Die Bildung der nichtharzigen Kondensationsprodukte erfolgt bei allen
in Frage kommenden molekularen Mengenverhältnissen zwischen Amiuo.triazin und Form:al:d(-hvd,
wobei in -der Regel auf jedes Wasserstoffatom der Amin- bzw. Imingruppen ein Formaldehydmolelzül
aufgenommen werden kann. So vermag z. B. das Melamin bis zu 6 Methylolgruppen anzulagern.
Es lassen sich aber auch Produkte mit niedrigerem Methylolgehalt bzw. Mischungen
von verschieden hohem Methylolgehalt gewinnen.
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Die H-Ionenverhältnisse sind von sehr großem Einfluß auf die Reaktionsgeschwindigkeit.
Bei neutraler oder schwach alkalischer Reaktion verläuft die Kondensation im allgemeinen
am langsamsten. Bei schwach saurer Reaktion wird eine sehr starke Beschleunigung
der Kondensation erreicht. Auch stark alkalische Reaktion beschleunigt ,die Kondensation.
Für .die Bildung der Methylolverbindungen hat sich neutrale oder schwach basische
Reaktion als am zweckmäßigsten erwiesen.
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Man kann die Kondensation auch in mehreren Stufen durchführen, indem
man zunächst entweder Aminotriazin oder Formaldehyd im Überschuß verwendet und dann
auf das gebildete Reaktionsgemisch in einer oder mehreren Stufen .die darin im Unterschuß
befindliche Komponente zur Einwirkung bringt. Beispielsweise kann man auf z Mol
Malamin % Mol Formaldehyd einwirken lassen und das entstehende Produkt mit weiteren
Mengen Formaldehyd behandeln. Man kann aber auch zuerst Iio@ndensationsprodukte
mit viel Formaldehyd herstellen und dieselben mit weiteren Mengen Aminotriazin zur
Reaktion bringen.
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Die Reaktion kann statt in wässeriger Lösung auch in organischen Medien,
wie z. B. Äthyl- oder Butylalkoliol oder in wässerig organischen Lösungsmitteln,
z. B. in so°/o%gem wässerigem Alkohol, vorgenommen werden.
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Die Kondensation ist auch unter Ausschluß von Lösungsmitteln, beispielsweise
unterVerwendung von Paraformal,dehyd :durchführbar.
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Bei Verwendung von Lösungsmitteln kann es vorteilhaft sein, die .Reaktion
im geschlossenen Gefäß (Autoklav) vorzunehmen, wodurch es auch möglich ist, die
Reaktionstemperatur über dem Siedepunkt des Lösungsmittels zu wählen, wie z. B.
bei _Ethylalkohol.
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Die neuen nichtharzigen Kondensationsprodukte sind lichtbeständig
und meist frei von Eigenfarbe. Sie sind wasserlöslich und schmelzen in der Hitze
zu klaren Flüssigkeiten. Durch weitere Kondensation bzw. Pol" -inerisation gehen
sie in wasserunlösliche und unschmelzbare Produkte über.
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Hierbei kommt die überraschend gute Wärmebeständigkeit der Kondensationsprodukte
bei .der Hitzehärtung als großer Vorteil zum Ausdruck, indem die Härtung nicht an
enge Temperaturgrenzen gebunden ist, sondern sich über ein weites Temperaturintervall
erstrecken kann. Ferner weisen die Kondensationsprodukte im gehärteten Zustand eine
überraschend gute Wasserbeständigkeit auf.
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Anstatt mit den Aminotriazinen allein kann die Kondensation auch unter
Zusatz von bekannten, mit Formaldehyd Kondensationsprodukte bildenden Verbindungen,
wie Phenolen, Harnstoff, Thioharnstoff, Anilin u. dgl. oder Gemische derselben,
durchgeführt werden, wobei Mi.schkondensationsprodukte erhalten werden. Auch hier
kann die Kondensation in mehreren Stufen durchgeführt werden, wobei z. B. die nachträglich
zugefügte Komponente zu einem mit genügender .Menge bzw. einem Überschuß von Formaldehyd
hergestellten Primärkondensationsprodukt zugefügt werden kann. Ferner können den
Aminotriazinkondensationsprodukten weitere Substanzen, wie Farbstoffe, Füllstoffe,
Weichinacher,wasserabstoßende Mittel usw., zugesetzt werden.
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In dem älteren Patent 647303 ist die Herstellung von harzartigen
Kondensationsprodukten aus mindestens zwei Aminogruppen enthaltenden Triazinen und
Formaldehyd oder Formaldehyd abgebenden Substanzen und die Herstellung von Preßmassen
durch Vermischen solcher Harze mit Füllstoffen unter Schutz gestellt. Bekanntlich
besitzen aber nichtharzartige, insbesondere kristalline Verbindungen eine besonders
große Diffusionsfälligkeit, was natürlich gerade bei der Herstellung von Preßmassen
unter Verwendung von Fasermaterial als Füllstoff von großer Bedeutung ist, indem
die Verwendung von n:ichtharzartigen, insbesondere kristallinen Verbindungen in
gelöstem oder geschmolzenem Zustande eine vorzügliche Imprägnierung der Faserstoffe
ermöglicht. Dasselbe gilt natürlich auch für die Verwendung von Bildungsgemischen.
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Beispiel z 63 Gewichtsteile Malamin 0/_Mol) werden mit 30o Gewichtsteilen
3o:'etvichtsprozentigeunneutralem
Formaldehyd (3 Mol) im siedenden
Wasserbaid io Minuten unter gelegentlichem T-Timschütteln reagieren, gelassen. Dann
wird abgekühlt, wobei ,die so erhaltene Melamin-MethylalLösung zu einer kristallinischen
weißlichen Paste erstarrt. Diese wird, gegebenenfalls nach Trocknung, mit Holzmehl
gemischt und das Gemisch vorteilhaft auf dem Mischwalzwerk heiß homogenisiert. Das
erhaltene Fell kann grob pulverisiert werden und liefert .ein nicht hygroskopischee
Preßpulver. Die erhaltenen Preßlinge weisen nach io Minuten,dauerndem Kochen in
Wasser eine Wasserabsorption von 0,5°J, auf.
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Bei.sp,iel z 126 Gewichtsteile Melamiu (i Mol), 9o Gewichtsteile Paraförmaldehyd
(3 Mol FormaIdehyd) und 145 Gewichtsteile Holzmehl sowie iil. :Gewichtsteile Zinkstearat
werden in der. Kugelmühle gut gemischt und das erhaltene Preßpulver bei 145' und
etwa Zoo leg,lcm2 während a Minuten zu einem Gegenstand gepreßt. Bei gutern Fluß
wird ein harter Preßling von gutemGlianz erhalten,dessen Wass:erabsorption nach
io Minuten dauerndem Verweilen in kochendem Wasser i,1 °/" beträgt.