DE763522C

DE763522C - Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln

Info

Publication number: DE763522C
Application number: DEI60835D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Scheuermann
Original assignee: IG Farbenindustrie AG
Current assignee: IG Farbenindustrie AG
Priority date: 1938-03-16
Filing date: 1938-03-16
Publication date: 1953-06-01
Also published as: NL51259C; BE433210A

Description

Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln Es wurde gefunden, daß man sehr gut streichfähige und ausgiebige Bindemittel auf der Grundlage von Kondensationsprodukten aus Harnstoff oder Thioharnstoff oder beiden mit Formaldehyd erhält, wenn man in beschränkt wasserlösliche Kondensationsprodukte, die durch Kondensation von Harnstoff oder Thioharnstoff oder Gemischen beider und Formaldehyd in alkalischem oder saurem Medium, zweckmäßig im Molverhältnis zwischen i : 1,5 und i :2,5, hergestellt worden sind, in wäßriger Lösung wasserlösliche, aliphatische Amine, die mindestens eine primäre und mindestens eine weitere primäre oder sekundäre Aminogruppe enthalten, in einer Menge von etwa io bis 30°/0 (berechnet auf den Trockengehalt der Lösung) bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur einkondensiert.
Als Amine der erwähnten- Art seien beispielsweise primäre aliphatische Diamine oder Polyamine genannt, also etwa Äthylendiamin, Diäthylentriamin oder auch höhermolekulare derartige Amine, vorausgesetzt, daß sie noch genügend wasserlöslich sind.
Die günstigsten Ergebnisse erzielt man, wenn man bei der Herstellung der beschränkt wasserlöslichen Kondensationsprodukte auf i Mol Harnstoff oder Thioharnstoff oder beider etwa .2 Mol Formaldehyd verwendet.
Zur Herstellung des Bindemittels verfährt man so, daß man die Kondensationslösung sauer oder alkalisch, gewünschtenfalls unter Erwärmen, herstellt und dann in einer Kondensationsstufe, bei der das in der Lösung vorhandene Kondensationsprodukt nur noch beschränkt wasserlöslich ist, etwa io bis 300,'o des aliphatischen Amins (berechnet auf den Troclten-#-.elialt der Lösung) bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur zusetzt. Je nach der Temperatur und dem Kondensationsgrad der Lösung wird diese mehr oder weniger rasch dickflüssig. Zur Erzielung der für die Anwendung des Bindemittels, etwa zum Verleimen von Sperrholz, erforderlichen Streichfähigkeit kann man die nötige Menge Wasser zusetzen.
Man kann dem Bindemittel weiterhin auch ,vasserlösliclie Verdickungsmittel zusetzen, z. B. wasserlösliche Lelluloseester. Auch lassen sich dem Bindemittel übliche Füllmittel, z. B. Holzmehl oder totgebrannter Gips, einverl@ib@en.
Es ist eigenartig, daß die in der gekennzeichneten Weise hergestellten Bindemittel einen Zusatz von Wasser vertragen, den die Kondensationslösung allein nicht aufnähme, ohne dxß sich beträchtliche Mengen des Kondensationsprodukts abscheiden würden. Der technische Vorteil dieses Verhaltens liegt darin, daß trotz dieser so ermöglichten Verdünnung auf die für die Erreichung der Streichfähigkeit übliche und erforderliche Beweglichkeit des Bindemittels die Festigkeit der erhaltenen Verleimung ebenso gut ist, wie wenn man von einem gleich dicken Leim ausgeht, der ohne Aminzusatz hergestellt ist und somit beträchtlich mehr von dem Kondensationsprodukt enthält. Mit diesem Vorteil ist gleichzeitig der weitere Vorzug verbunden. daß man mit einer geringeren Menge des eigentlich bindend wirkenden Bestandteils auskommt.
Die neuen Bindemittel eignen sich z. B. sowohl zum Verkleben von Papier als auch zum Aufkleben von Papier auf die verschiedensten Unterlagen. Außerdem kann man damit ausgezeichnet Sperrholzverleimungen vornehmen, und zwar sowohl in der Hitze als auch in der Kälte.
Beispiel i Ein Gemisch von 1001g 300%igem wäßrigem Formaldehyd und 3o kg Harnstoff erhitzt man bei einem pH-Wert von etwa 4,5 so lange zum Sieden, bis eine Probe, die man bei 20= mit der doppelten Menge Wasser verdünnt,' eben beginnende Harzabscheidung erkennen läßt. Dann gibt man zu der Lösung bei etwa 9o° 13 kg Triätbylentetramin, erhitzt etwa io Minuten lang weiter und gibt dann im Laufe etwa 1l= Stunde unter Rühren l;o kg kaltes Wasser in Anteilen zu. Der so erhaltene Leim kann z. B. zum Verleimen von Sperrholz benutzt werden. Er bindet sehr rasch ab, so daß schon nach etwa 2 Stunden die damit erzielbare gute Verleitnfestigkeit nahezu vollständig erreicht ist.
Beispiel 2 Man verrührt 301g einer wäßrigen 2o%igen Lösung des nach dem Patent 12 666 her-Holzäthers mit iokg Tri7ithvlentetramin und gibt dann ioo kg der nach der Vorschrift des Beispiels i hergestellten kalten Harnstofiiiarzlösung zu. lach etwa io 1Iinuten vermischt man das Bindemittel mit ioo kg kaltem Wasser. Das Bindemittel ist nach etwa 2stündigem Stehen bereits verwendungsfähig und liefert z. B. in der Heißpresse ein ausgezeichnet verleimtes Sperrholz. Beispiel 3 iooo g einer -en wäßrigen Formaldehvdlösung werden durch Zusatz von 75 ccm 2o%igen wäßrigen Ammoniaks auf einen pH-Wert von ;,5 eingestellt. Nach Zugabe von 300g Harnstoff wird die Lösung zum Sieden erhitzt und so lange unter. Rückfluß gekocht, bis eine Probe, die man bei 20° mit 1.5 Teilen Wasser verdünnt, gerade beginnende Harzabscheidung zeigt. Nach Erreichen dieser Kondensationsstufe wird das Produkt auf So` abgekühlt und bei dieser Temperatur mit einer Lösung von 130 g Triätlivlentetramin in 30o ccm Wasser versetzt. -Nach i/:,stündigein Stehen hat sich die Lösung sehr stark verdickt. Durch Zugabe von weiteren 30o ccm Wasser erhält man einen gut streichfähigen Leim.
Beispiel Zu ioo g eines nach Beispiel i hergestellten Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsprodukts werden in der Kälte 20 g Diäthylentriamin hinzugegeben, wobei die Temperatur durch die eintretende Reaktion von selbst auf 6o@ ansteigt. Nach 2 Stunden werden zu der stark viskos gewordenen Lösung 20 g einer 2o%igen wäßrigen Lösung eines nach Patent 712 666 hergestellten Holzäthers und So ccm Wasser hinzugefügt, wobei man einen Kleister von guter Klebekraft erhält.
Beispiel 3 Eine Lösung von igo g Thioharnstoff in 50o g einer 3o%igen wäßrigen Formaldehydlösung vom pH-Wert 8,1 wird unter Rückfluß zum Sieden erhitzt. Nach 13 Minuten langem Sieden stellt man die Lösung durch Zugabe von ioo/oiger wäßriger Ameisensäure auf einen pH-Wert von 5,o ein. Man kocht nun so lange unter Rückfluß weiter, bis eine Probe, die man bei 20° mit der doppelten Menge Wasser verdünnt, gerade beginnende Harzabscheidung erkennen läßt. Zoo g der so erhaltenen Kondensationslösung werden in der Kälte mit 409 feingemahlenem Holzmehl, 4o g einer 2oo/oigen wäßrigen Paste eines nach Patent 712 666 hergestellten Holzäthers und 2o g Triäthylentetramin versetzt. Nach i1/2 Stunden fügt man noch 6o ccm Wasser hinzu und erhält so einen gut streichfähigen Leim.
Beispiel 6 i5o g eines nach Beispiel i hergestellten Harnstoff - Formaldehyd - Kondensationsprodukts werden mit 4g eines nach Patent 7i2666 hergestellten Holzäthers, 16 ccm Wasser und 17 g Äthylendiamin versetzt. Nach 16stündigem Stehen werden zu dem stark viskos gewordenen Gemisch 5o ccm Wasser hinzugegeben. Man erhält einen gut streichfähigen Leim von ausgezeichneter Klebekraft.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Bindemitteln auf der Grundlage von Kondensationsprodukten aus Harnstoff oder Thioharnstoff oder beiden und Fo-rmal:dehyd, dadurch gekennzeichnet, d.aß man in beschränkt wasserlösliche Kondensationsprodukte, die durch Kondensation von Harnstoff oder Thioharnstoff oder Gemischen beider und Form.al,dehyd in alkaIischem oder saurem Medium, zweckmäßig im Molverhältnis zwischen i : 1,5 und 1 :2,5, hergestellt worden sind, in wäßriger Lösung wasserlösliche, aliphatischeAmine, die mindestens eine primäre un(d minidestens eine weitere primäre oder sekundäre Aminogruppcenthalten, in einer Menge von etwa io bis 3o% (berechnet auf den Trockengehalt der Lösung) bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur einkondensiert.
2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß wasserlösliche Verdickungsmittel zugesetzt werden.
3. Verfahren gemäß Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoffe zugesetzt werden. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Französische Patentschrift Nr. 789 533; britische Patentschriften Nr. 225 953, 345 758 E l l i s, The Chemistry of Synthetic Resins, i935, Bd. I, S. 644 bis 646; Industrial and Engineering Chemistry, 1927, Bd. i9, S.215.