FI56541C - Foerfarande foer framstaellning av lagerstabila ureaformaldehydhartser - Google Patents

Description

I. Γηΐ KUULUTUSJULKAISU r C C >| 4 j§fjt 1¾ (11) KJjl fj 0| §9|34 1

Patent raeddelat (45) ^/51) Kv.ik.*yint.a.* C 08 G 12/12 ' ' D 21 H 3/5* SUOMI — FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansttltnlnj 1968/72 (22) HakemlspUvi — AnsSknlngsdag 11.07.72 (23) Alku pilvi — Giltlghetsdag 11.07.72 (41) Tullut julkiseksi — Blivlt offentllg ^7.01.73

Patentti· ja rekisterihallit!!* /44) Nlhtaviksi panon ja kuuLjulkalsun pvm. —

Patent- oeh registerstyrelien ’ AnsBkan utlagd och utUkrlften publlcerad 31.10.79 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus —Begird priorltet i6.07.71

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2135738.0 (71) Badische Anilin- & Soda-Fabrik Aktiengesellschaft, Ludwigshafen,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Friedrich Brunnmueller, Ludwigshafen, Helmut Henkel, Ludwigshafen,

Johann Lenz, Ludwigshafen, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken lyskland(DE) (7I+) Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä varastointia kestävien ureaformaldehydikyllästyshartsien valmistamiseksi - Förfarande för framställning av lagerstabila urea-formaldehydhartser

Tunnetaan ureaformaldehydikondensaattipohjaisia kyllästyshartseja. Ne muodostavat aminomuovisideaineiden pääosan viimeisteltäessä puu- ja puunta-paisten aineiden pintoja sekä tekniikan vastaavilla aloilla.

Aminomuovikyllästyshartseja on saatavissa suuria määriä, ne ovat lähes värittömiä,ja niitä voidaan työstää kestoaineiksi.

Koska kovetetun sideaineen ominaisuuksiin voidaan vaikuttaa esim. erilaisin lisäainein, ovat liuenneiden hartsien ominaisuudet, jotka määräävät varsinaisten kyllästyshartsiliuosten työstettävyyden, jatkuvan parantamisen tarpeessa.

Erityisesti pyritään hartsien tai niiden liuosten suureen kyllästys-nopeuteen ja hyvään varastointikestävyyteen. Kokemus on kuitenkin osoittanut, että jonkun ominaisuuden parantaminen yleensä huonontaa jotakin muuta ominaisuutta. Kokemusperäisesti saavutetaan esim. optimikyllästyskyky siten, että kyllästysliuokset sisältävät paljon pienimolekyylisiä kondensaatteja. Tällaisia kyllästyshartsiliuoksia saadaan pääasiassa alkalisen tai lievästi happa- 56541 men kondensoinnin avulla. Käytännössä ne eivät kuitenkaan ole riittävän varas-tointikestäviä.

Jos aminomuovihartsiliuoksia kondensoidaan happamesti niin pitkälle, että ne tulevat riittävän varastointikestäviksi, sopivat nämä tuotteet vain rajoitetusti kyllästyshartseiksi suuren viskositeettinsa vuoksi. Suuren metyloliyhdiste-pitoisuutensa vuoksi on alkalisesti valmistetuilla hartseilla hyvä kyllästyskyky. Urean metyloliyhdisteiden liukoisuus on kuitenkin melko vähäinen. Alkalisesti kondensoidut kyllästyshartsiliuokset tulevat jo hartsikonsentraatiolla U0-60 % mety-loliyhdistepitoisuutensa vuoksi ylikyllästyneiksi, ja niistä erkanee jonkin ajan kuluttua kiinteä pohjasakka.

Erityisesti emulgaattorien, muiden polymeeridispersioiden ja kovettamis-aineiden lisäämisen jälkeen sakan muodostumiseen johtavat reaktiot nopeutuvat usein voimakkaasti, so. hartsien valumisaika lyhenee tuntuvasti. Samalla viskositeetti kasvaa jatkuvasti niin, että paperia kyllästettäessä muodostuu ns. hartsi-pesiä, so. kyllästyshartsi jakautuu epätasaisesti alusta-ainekseen. Jotta paperi-kuitujen soluontelot kyllästyisivät hyvin on nimittäin välttämätöntä, että kyl-lästyshartsiliuoksen viskositeetti säilyy kauan pienenä.

Siten tehtävänä on ureaformaldehydikyllästyshartsien valmistaminen, joiden liuokset tunkeutuvat nopeasti kuituonteloihin sideainekomponentin pidättymättä kuitujen pinnalle. Lisäksi liuosten säilymiskyvyn on oltava hyvä.

Tosin tunnetaan nykyäänkin useita ehdotuksia näiden ominaisuuksien parantamiseksi, jotka perustuvat kondensaattien muuntamiseen esim. kondensoituvien lisäaineiden avulla, mutta yleensä nämä eivät ole taloudellisia, koska urea ja formaldehydi ovat erittäin halpoja massatuotteita, joita tuskin osittainkaan voidaan korvata vaikuttamatta taloudellisuuteen.

Havaittiin, että voidaan valmistaa varastointikestäviä, urea- ja form-aldehydikondensaattipohjaisia hartseja, joilla on erinomaisia kyllästysominai-suuksia valmistamalla ensin suurimolekyylisten hartsien liuoksia ja jälkikäsittelemällä niitä määrätyllä tavalla formaldehydillä.

Keksinnön kohteena on siten menetelmä varastointia kestävien ureaform-aldehydikyllästyshartsien valmistamiseksi, erityisesti puuainespintojen viimeistelemiseksi, tunnettu siitä, että a) kondensoidaan tunnettuun tapaan ureaa ja formaldehydiä happamessa vesiliuoksessa moolisuhteessa 1:1,5-1:2,5 ainakin niin pitkälle, että kylmään, 50—/S: seen magnesiumsulfaattiliuokseen tiputettu kondensaattiliuosnäyte aiheuttaa samennuksen ja enintään niin pitkälle, että liuoksen hartsi 60°C:n yläpuolella vielä pysyy liuenneena, h) lisätään tämän jälkeen vähintään 0,2 moolia formaldehydiä moolia kohti ureaa, siten että urean ja formaldehydin moolisuhteeksi tulee 1:2,5-1:^ sekä kondensoidaan U0°C:n ja liuoksen kiehumapisteen välisessä lämpötilassa pH:ssa 3 66541 3,5~9, kunnes hartsiliuos huoneenlämpötilassa pysyy kirkkaana laimennettaessa vähintään kaksikymmentäkertaisella määrällä vettä, ja

J

c) tämän jälkeen mahdollisesti lisätään ureaa urean ja formaldehydin kokonaismoolisuhteeseen 1:1,5-1:2,5 ja jälkikondensoidaan pH:ssa 1+,0-6,5 vapaan urean häviämiseen saakka.

Näyttää siltä, että keksinnön mukaisten toimenpiteiden menestys selittyy sillä, että tässä menetelmässä estyy urean pienimolekyylisten metyloliyhdistei-den muodostuminen, mikä johtaa epästabiileihin, ylikyllästyneisiin liuoksiin ja kondensaation jatkumiseen.

Kohdassa b) kuvattu jälkikäsittely ("kondensointi") formaldehydillä voidaan suorittaa pH-alueella 3,5_9· On edullista suorittaa jälkikäsittely pH-alueella 1+,5-6,5. Jos pH alittaa arvon l+,5, saadaan kokemusperäisesti kyllästys-kyvyltään jo huomattavasti huonontuneita hartseja. pH-arvon 6,5 yläpuolella formaldehydillä käsiteltyjen hartsien kovettumisnopeus on kondensoitaessa hidastunut .

Jälkikäsittely formaldehydillä voi tapahtua l+0°C:n ja kondensaatioliuok-sen kiehumapisteen, joka normaalisti on noin 95°C> välisessä lämpötilassa.

Kuitenkin on eduksi käsitellä lämpötilassa 60-95°C. Lämpötiloissa alle 60°C kon-densaatioliuokset pyrkivät samentumaan liian aikaisin ja erityisesti, jos ne sisältävät paljon suurimolekyylistä ainesta.

Kohdan a) mukaan valmistettujen hartsien, jotka on tarkoitettu jälkikäsi-teltäviksi formaldehydillä, urean ja formaldehydin moolisuhde on 1:1,5-1:2,5.

Ne kondensoidaan tavalliseen tapaan happamesti, so. pH-arvossa alle 7, erityisesti alueella U,5—6,5 - Liuosten hartsipitoisuus, joka voidaan määrittää esim. kuiva-aineena, on yleensä 1+0-70 paino-?».

Kohdan b) jälkikäsittelyyn tarkoitetut hartsiliuokset voidaan valmistaa välittömästi ennen käsittelyä, käyttää kaupallisia, keksinnön mukaisia hartsi-liuoksia tai valmistaa ja käyttää hartsiliuoksia, jotka on saatu liuottamalla samoin kaupallista, sopivaa hartsijauhetta poikkeamatta keksinnöstä.

Keksinnön mukaisen hartsien kondensaation on ennen jälkikäsittelyä formaldehydillä jatkuttava niin pitkälle, että lisättäessä tippa hartsiliuosta kylmäsin, 50-$:seen magnesiumsulfaattiliuokseen (Mg30^.12^0) esim. lämpötilassa +1...+25°C, syntyy lievä samennus. Kondensaatioaste ei kuitenkaan saa olla niin korkea, että laimentamaton hartsiliuos jo 60°C:n yläpuolella alkaa samentaa tai muodostaa kaksi faasia, koska formaldehydiä lisäämällä jo syntyneitä sakkoja on vaikea poistaa. Viimeksi mainittu hartsiliuostilan tunnusmerkki ei 4 66541 tietenkään vain ole kondensaatioasteen mitta, vaan myös kondensaattien kemiallisen rakenteen tunnusmerkki. Monien formaldehydihartsien monimutkainen ja yhä vieläkin vähän tunnettu kondensoitumistapa on kuitenkin näillä näytteillä hyvin toistettavissa ja suoritus perinpohjaisesti kuvattu, joten menetelmä on jokaiselle asiantuntijalle tuttu ja helposti toteutettavissa. Suolaliuosten kestokyvyn, vedenkestokyvyn, lämpötilan ja kondensaatioasteen välinen yhteys ilmenee alempana olevasta käytännön koesarjasta.

Jälkikäsittelyssä tarvitaan formaldehydimäärä suurimolekyylisten hartsien muuttamiseksi varastointikestäviksi, pieniviskooseiksi ja hyvin kyllästäviksi hartseiksi riippuu suuresti käsiteltävien hartsien kondensaatioastees-ta. Se on sitä suurempi, mitä pidemmälle hartseja on esikondensoitu ennen käsittelyä eli kuten tämä on ilmaistu aikaisemmin kuvatussa kondensaatioasteen määritysmenetelmässä: mitä pienempi on käytettyjen hartsien suolaliuosten ja vedenkestokyky. Jälkikäsittelyn formaldehydimäärä on kuitenkin mitoitettava niin, että urean ja formaldehydin kokonaissuhde jälkikäsittelyhartsin ja lisätyn formaldehydin määrästä laskettuna on 1:2,5 - Is4 ja moolia kohti ureaa lisätään vähintään 0,2 moolia formaldehydiä. Sopivimmin käytetään 50-50 5^:sta formaldehydivesiliuosta. Monissa tapauksissa voidaan formaldehydin luovuttajana käyttää urean ja formaldehydin runsaasti formaldehydiä sisältäviä esi-kondensaatteja, joissa urean ja formaldehydin moolisuhde on suurempi kuin 1:5· Jälkikäsittelystä saaduilla hartseilla on jo tyypillinen suuri kylläs-tysnopeus ja hyvä varastointikestävyys. Formaldehydipitoisuus on usein kuitenkin liian suuri kyllästyshartsikäyttöön. Kaikissa tapauksissa niitä voidaan kirkkaina laimentaa kuumalla vedellä ja huoneenlämpötilassakin vähintään kak-sikymmentäkertaisella vesimäärällä. Pormaldehydijälkikäsittelyn jälkeen voidaan kondensoida mukaan lisää ureaa tämän vaikuttamatta haitallisesti hartsien kyllästyskykyyn ja varastointikestävyyteen. Jälkeenpäin kondensoidut ureamää-rät on mitoitettava niin, että kondensaation lopulla urean ja formaldhydin moolisuhde on 1:1,5 “ 1*2,2, so. on edullista lisätä moolia kohti mukaankondensoi-tua ureaa vähintään 0,2 moolia vapaata ureaa.

Urean jälkikondensaatio on päättynyt, kun vapaa urea on sitoutunut. Monissa tapauksissa tämä tapahtuu urean sekoittamisen jälkeen välittömästi hartsiliuoksen lämmittämisen jälkeen tai koska useimmiten lähdetään jo kuumista hartsiliuoksista. Urea lisätään siis sopivimmin liuotettuna, esim. vesi-liuoksena.

On itsestään selvää, että hartsin valmistus ja jälkikäsittely formaldehydillä ja urealla voi tapahtua kaikin tunnetuin keinoin. On mahdollista toteuttaa menetelmä vaiheittain ja erityisen edullisesti jatkuvatoimisena esim.

5 56541 putkireaktoreissa, monivaiheisissa sekoitussäiliöissä ja yhdistelmälaittessa. Käytetystä lähtöliuoksesta ja formaldehydin ja urean syöttötavasta riippuen on keksinnön mukaisten kyllästyshartsien kuiva-ainepitoisuus noin 40-60 paino-%. Konsentraatiosta riippuen on niiden viskositeetti 15-70 cP. On sopivinta suorittaa kyllästäminen 40-50 paino-$:iin laimennetuilla liuoksilla.

Hartseja voidaan käyttää sellaisinaan tai yhdistettyinä muihin hartsei-hin, esim. melamiini- tai fenolihartseihin. Tällöin voidaan keksinnön mukaisesti valmistettuja tuotteita sekoittaa kaikissa suhteissa muihin hartseihin.

Puhtaiden ureaformaldehydikonsensaattien ohella voidaan kuvatussa menetelmässä jossain määrin käyttää muunnettuja ureaformaldehydikondensaatteja. Erityisen sopivia ovat sekakondensaatit, joissa pienehkö määrä ureaa, esim.

20 on korvattu ekvivalenttimäärällä muita amino- ja fenolimuoveja muodostavia aineita, esim. melamiinia, fenolia ja disyanidiamidia. Yllä mainitut mooli-suhteet koskevat tällöin vastaavasti ureasta laskettua formaldehydin korvaavien aineiden sitomiskykyä.

Seuraavat esimerkit selventävät keksintöä ottaen erityisesti huomioon moolisuhteiden, jälkikäsittelymäärien ja -aikojen keskinäistä suhdetta. Kyl-lästysaika määritetään siten, että asetetaan vaaleanharmaa koristepaperi, ne-liömetripaino 100 g, laakeaan maljaan kaadetun hartsiliuoksen pinnalle ja mitataan aika tasaiseen tummanharmauteen. Pienen harjoittelun jälkeen tämä arvo on toistettavissa puoli sekuntia alittavalla tarkkuudella.

Vertailukoe

Kondensaatioasteen erilaisten mittausmenetelmien kuvaamiseksi aloitetaan urean ja formaldehydin moolisuhteella esim. 1:2,0 ja kondensoidaan noin 50 $:ssa liuoksessa kiehumislämpötilassa. Kondensaation alussa pH-arvoksi sää-- detään 5*5» joka kondensaation aikana laskee 4»5seen. Lisätään 5° minuutin kuluttua lisää ureaa konsentroituna vesiliuoksena moolisuhteeseen 1:1,8.

6 56641

Taulukko

Kondensaation Mg-sulfaatin Vedenkestokyky Vedenkestokyky kesto, min. kestokyky 20°C:ssa (1:5) feamennus reaktio lämpötilassa

(g MgS0..12H90/ml opx liuosta) 2 W

0 ) 10 | ( mooli- 20 ) - _ _ ( suhde 50 j 1:2,0 - - 40 ) 50 45 j 40 5 - 50 + 35 12 - 55 ) 50 13 - 60 \ mooli- 25 18 65 20 20 70 j 15 25 1:8 maitomainen 75 ) 10 27 1:6 sakka/l:4»5 maito- ί mainen 6 29 1:4 sakka + Urealisäys

Esimerkki 1

Valmistetaan ureaformaldehydikondensaatin 50 $:sta vesiliuoksesta, urean ja formaldehydin moolisuhde 1:1,7, pH-arvo 4,8, erillisissä yksittäis-kokeissa erilaisia kondensaatioasteita. Kondensaatioaste määritetään laimentamalla kahdeksankertaisella määrällä kuumaa vettä ja laimennetaan. Seuraavas-sa taulukossa tarkoittaa merkintä "20°C samea", että mitattaessa sauvalämpö-mittarilla laimennettu näyte vesihauteessa jäähdytettäessä alkaa samentua 20°C:ssa. Tämä mittausarvo on mitattavissa ja toistettavissa l-2°C:n tarkkuudella. Formaldehydillä ja urealla jälkikäsittelyn jälkeen tämän hartsin moolisuhde on jälleen 1:1,7» 7 . VCS41 G I tn <U Ό ra w G ··

Λ! O O Ο PhO

G o

•rl cö CNJ

i—I Ai

•H N~S

Ön5 rH KN CM f- H r- rl ΙΛ ΙΛ ITS VO

Φ t/] rt « « « » * ·*·*»» » »

Oi -rl m UT» CO N (Λ IA ffN A N (O (O f- A O

.. a ra NN CU A A t— -tf N N OJ N A A O

G ·Η · '-I

rH P4A3 0 (ί ä ii

LT\ > Ai M

rä Ai >s Φ -p tn _ CO CO COCMVOCDN^o·^·^ «k

rH G ON rH ·*© O O CM rH rH rH · CM C- A A

H M rH NO CM H A

rH iH

« rt I :d^.

S-P rt 1 -p -p m i -p

p p :rt »am •H © ra O G O

H S Η Ή rt

5 H^. Ö -H

G :d o rH

Uniäo Sh O Q A A O irv O O O ^ O CO t—

W ϋΗ at) CO VO VO CO ON IfN VO CO ON O ON O

·· G *H rt *H *3" rH rH rH rH LAN rH i—li—I H CU H OJ

·*&. © rt :d 1H · tn m tn rt o Ai O AS ·Η ra -p H © m o s © tn M ra

I I

:o i © fttrt Ai

S Jk! -H O

:rt -Η rto H AI S

H fi · O

rt :cä >j G ©n •O ·Γ3 f-H Ή \

0 © a O

Ai rt rt -p vo Λ! M rH -P - .

β Ή *rl *rl Ct) f\ H <3 -p ra c / \ ________ 1 , , ^—7V^ ^

rd © X G

H ti rl 3

rt Λ :rt M s G G

a G ·τΗ :o © :o © jh ra -ri rt -p -p -p-p 0 h tl :rt >> :rt >» 4 h >> ö a :rt a :rt

O Λ P> © G © G

rt O © H rl 3 H 3

n St) © ©rH ©rH

rH -P -P -rl O -P *H

G G d -P -PaJrlt—lfNtHN -P CÖ O LTN NN rH t— LAN NN

g <H S H ·Η -P >·»·>» ·Η -P ««»>»»»

© Ό G ra O n A CVI W CVI OpH-AAACMOJAI

M >5 O :ce :rt © :rt © ..............

" rM ϊ> I—I rH f—I rH Ai i> rH rH r—I I—I rH r—I rH

1 I rt οϋ G I ® •H © © -h ira -p ti ra rt G © ··

d Ä -H rH © tn O

rt rt rt ra o ra A) -P :rt -H G G— m H a © ra © © rH rt © G O o o o o o o o o o o o o

Ό ©Ai © -P Ai β H rHrHHrH CM CM CM CM CM CM CM CM

iH fit) Gri G

O ra rt © © :rt © W tö ra > a -o a © o

O·· rH CM A H· A NO CD CT\ O r“l CM NN

Ö i—I '—I f—I '—I

8

St)” £> $0541 CO Ρ ·· rtf 1 ϋ o o Λ o feO :rt ö ä P O irt *H Ή •h rt cm ·η 43 -p

H ie! ;S S

•H ΝΛ S p p β ^ _ SÖÖ O ffl d -P ·Η ·Η

ra -h tQ co c— *H s S

·· s ra ·* ·* :o p ·η · in m i—t m in i—i f— m ra ·<^ *}· 0 cö P ra -p

in > £ ra S P nS

§ S S

. M Λ!

1 · ä -H -H

ra m ra rt n) S ra ra •p ra Λ! a a

ra co o <h s S

ICO » r · Crt r—i rH

h n} iH ό ra ra rH Λ2 co -p -p S -h ä -p -p W rt S ä ·η -h h ra ra m l · ra ra :cö :cfl

S .M -p ra Λ! X

ö _ P ra -p ·· -H -H

ra ^ΐ.-h ra -h o λ Λ

ra p ö rao rH rH

Λ! Λ O O rt :rt O :rt :rt O Ή H S +> ,¾ VO *r*} v-j P rt S ra -h

•h ra :rt rt O 'ö :rt S S

rH-Hm p S ra S i>> arart-H ,ä m -p -p ä S ra -p rH in fnrara-Hrt-Hrt ra -p :rt ra ·η o- H Ό :rt :o p :o p

ra-P-P«·^ CM rH rH -P rH -P rH -P

·· ra -p ^¾. ή rt -p ra -p ra -p ^ g :rt fH ara-pp-pp S m m o ä -p S>-< Sh 0 Crt ·Η »rH OSSpSp mnHoM «h ·Ρ Ä J5 Ä Ä rt :o I § PPrt P4 O ΕΛΗ

Λί :rt ·Η rt O O O O O

Λ1 H ^ ON Ον ON OV CFV

rH rt :rt So O O I I I

P -O -o rH O VO VO

rt ra\

Eh rt rt -P · ri4 rH -P Ö

•H Ή *H *H

<J -p ra a rH rt rt i I ä ä θ ·η I :rt rt :o ra

p rH rH ,M .« -P -P

0 o rt ·η ·η :rt S

H o θ Λ rt a irt a n «n ra ä rt o :cd ä rH p

n ä H ή ^ ra H

H H H -P *H

ä Ό ra ό ra -p rt «-n e~- m m rt S Ό S -P ·Η·ρ ·>» » * ra ,ρ .ä o! -p m ä m cvj cvj cm (H ra p ra ·η :n) ra ··*··· ·· _

t> >0 m -d ¢0 Λ > H H rH rH

1 I

ΟΛ β I

•h ra ra ·η i -p Ό ra rt ä rtr-^ rt o! -h rH ra rao rt rt rt rao ra ϋ -p :rt ·Η ö ä— fn h a ra ra ra ra rH rt ra p o 'd ra Ai ra -p Ai ö Nf c -P Ö Ό C rH c · o ra rt ra ra :rt ra o oo o o

Wrtm>a-r,a «fr -3- -3· CVJ

«v o

rH

β> O

o ·· in vo r— oo

^ ä rH rH rH rH rH

9 56541

Taulukosta käy ilmi, että mahdollisimman lyhyeen kyllästysaikaan tarvitaan jälkikäsittelyssä sitä vähemmän formaldehydiä, mitä pienempi hartsin esikondensaatioaste on.

Taulukosta käy lisäksi selvästi ilmi, että formaldehydijälkikäsittely tosin alentaa hartsiliuoksen viskositeettia, mutta samalla parantaa kylläs-tymisaikoja huomattavasti enemmän (vrt. koetta 1 kokeeseen 2 ja 3 tai koetta 6 kokeisiin 7-ll), kuin viskositeetin muutos edellyttäisi. Tästä voidaan päätellä, että formaldehydijälkikäsittely ei vain ole alentanut kondensaatioas-tetta, vaan että se on perusteellisesti muuttanut kondensaatin rakennetta. Lisäksi mittausarvoista käy ilmi, että urean ja formaldehydin suhde formalde-hydijälkikäsittelyn aikana ei saa alittaa 1:2,5, koska 1:2,5 alittavalla mooli-suhteella viskositeetti ei enää alene halutulla tavalla, vaan päinvastoin nousee ja samalla kyllästämisajat huononevat (vrt. koetta 2,3 ja 4 kokeeseen 5 tai koetta 10, 11 ja 12 kokeeseen 15). Pitkälle kondensoitujen hartsien kohdalla moolisuhde 1:2,5-1 s2,7 tuskin enää riittää suurimolekyylisten hartsien muuttamiseksi pienimolekyylisiksi hartseiksi (vrt. koetta 15 kokeisiin 16 ja 17). Menetelmälle on erityisesti ominaista se, että kovettumisnopeus ei huonone työstön aikana, vaan paranee selvästi. Tämä tosiseikka on sitäkin yllättä-vämpää, koska aikaisemman kokemuksen mukaan viskositeetin aleneminen merkitsi yleensä kovettumisen hidastumista.

Esimerkki 2

Kondensoidaan kuumentamalla pH 6,0:ssa 1829 paino-osaa 65 $:sta urea-hartsivesiliuosta (moolisuhde 1:1,8) niin pitkälle, että hartsiliuoksen yhtä tilavuusosaa laimennettaessa kahdeksalla tilavuusosalla kuumaa vettä syntyy samennus jäähdytettäessä 22°C:een. Saatuun liuokseen lisätään niin paljon 40 sta formaldehydiliuosta, että urean ja formaldehydin moolisuhde on 1:3*1· Tätä seosta lämmitetään sekoittaen 90°C:een ja pidetään pH:ssa 5*5 yksi tunti tässä lämpötilassa. Sitten jäähdytetään 60°C:een ja liuokseen lisä-" tään niin paljon ureaa, että moolisuhde on alkuperäinen eli 1:1,8. Seosta pide tään pH:ssa 5*5 vielä 15 minuuttia 60°C:ssa ja sitten pH säädetään arvoon 7,2- 7,5 natriumhydroksidiliuoksella. Laimennetaan vedellä tiheyteen 1,21 g/m1 ja jäähdytetään huoneenlämpötilaan.

Sataan paino-osaan näin saatua kyllästyshartsiliuosta lisätään 3 paino-osaa tartunnanparannusainetta ja 0,03 paino-osaa ammoniumkloridia. Tällä seoksella kyllästetään silkkiselluloosapaperi, neliömetripaino 100 g. Kyllästys-kylvyn lämpötila on 20°C. Kyllästetään paperinpainosta laskettuna hartsipitoi-suuteen 60 fo. Lopuksi kyllästettyä paperia käsitellään ilmakierrätysuunissa lämpötilassa 130-140°C. Kuivauksessa haihtuu 3 i°· Kyllästetty kalvo puriste- 56541 10 taan 19 am paksuun lastulevyyn lämpötilassa 135°C ja paineessa 8 kp/cm^ käyttäen liimana tavanomaista ureahartsiliimaa. Saadaan pinnoitteeltaan korkealuokkainen lastulevy.

Esimerkki 3

Kondensoidaan pH-arvossa 5»5 2000 paino-osaa 60 $:sta ureahartsiliuos-ta, moolisuhde 1:2,0, niin pitkälle, että hartsiliuoksen yhtä osaa laimennettaessa kahdeksalla osalla kuumaa vettä syntyy samennus jäähdytettäessä 30°Cseen. Lisätään niin paljon 40 $:sta formaldehydiliuosta, että urean ja formaldehydin kokonaissuhde on 1:3»3· Tätä seosta kuumennetaan jatkuvasti sekoittaen 85°C:een ja pidetään 75 minuuttia tässä lämpötilassa, jolloin pH pidetään arvossa 5,0. Tämän jälkeen jäähdytetään 60°C:een ja urealisäyksellä säädetään moolisuhteeksi 1:1,9. Saatua kirkasta liuosta pidetään 20 minuuttia sekoittaen pH-arvossa 5,2 ja lämpötilassa 65°C jonka jälkeen neutraloidaan laimealla natriumhydrok-sidiliuoksella. Lisätään niin paljon vettä, että tiheys on 1,20.

Sekoitetaan 700 paino-osaa näin saatua ureahartsiliuosta 300 paino-osaan 50 $:sta melamiinihartsivesiliuosta, jossa melamiinin ja formaldehydin moolisuhde on 1:2. Samalla lisätään vielä 2 paino-osaa ureahartsijauhetta, jonka kondensaatioaste on niin suuri, että hartsi ei enää liukene, vaan pelkästään turpoaa. Edellä mainitussa liuoksessa ureahartsijauhe muodostaa heti turvonneen dispersion. Tällä seoksella kyllästetään sulfaattiselluloosapaperi, jonka neliömetripaino on 110 g. Kyllästyslaite säädetään niin, että imeytetty hartsimäärä on 115 i° paperin kuivapainosta laskettuna. Tämän jälkeen kyllästettyä paperia kuivataan ilmakierrätysuunissa 145°C:ssa, jolloin 5 i° poistuu. Täten saadaan ns. sulku- eli alustakalvo, jota vastaavasti kyllästetyn koris-tekalvon kera voidaan lämmön ja paineen avulla työstää lastulevyvalmistuksessa tunnettuun tapaan.

Claims (3)

11 56541

1. Menetelmä varastointia kestävien ureaformaldehydikyllästyshartsien valmistamiseksi, erityisesti puuainespintojen viimeistelemiseksi, tunnettu siitä, että a) kondensoidaan tunnettuun tapaan ureaa ja formaldehydiä happamessa vesiliuoksessa moolisuhteessa 1:1,5“1:2,5 ainakin niin pitkälle, että kylmään, 50-#:seen magnesiumsulfaattiliuokseen tiputettu kondensaattiliuosnäyte aiheuttaa samennuksen ja enintään niin pitkälle, että liuoksen hartsi 60°C:n yläpuolella vielä pysyy liuenneena, h) lisätään tämän jälkeen vähintään 0,2 moolia formaldehydiä moolia kohti vireää, siten että urean ja formaldehydin moolisuhteeksi tulee 1:2,5-1:¾ sekä kondensoidaan U0°C:n ja liuoksen kiehumapisteen välisessä lämpötilassa pH:ssa 3,5~9, kunnes hartsiliuos huoneenlämpötilassa pysyy kirkkaana laimennettaessa vähintään kaksikymmentäkertaisella määrällä vettä, ja c) tämän jälkeen mahdollisesti lisätään ureaa vireän ja formaldehydin kokonaismoolisuhteeseen 1:1,5-1:2,5 ja jälkikondensoidaan pH:ssa U,0-6,5 vapaan urean häviämiseen saakka.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että formaldehydijälkikäsittelyssä käytetään hartsia, joka kondensoitiin pH:ssa U,5“ 6,5.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jälkikäsittely formaldehydillä suoritetaan pH:ssa k,5“6»5. • *. '· t