PL34958B1

PL34958B1 -

Info

Publication number: PL34958B1
Application number: PL34958A
Authority: PL
Filing date: 1947-11-18
Publication date: 1952-02-28

Description

Wodne emulsje dajace sie utwardzac zywic sztucznych wykazuja, w porównaniu z odpowied¬ nimi lakierami wytworzonymi przez rozpuszcze¬ nie w rozpuszczalnikach organicznych, w licz¬ nych dziedzinach zastosowania wielkie zalety.Pomijajac juz, ze dzieki stosowaniu emulsji wodnych zaoszczedza sie kosztownych rozpusz¬ czalników organicznych, praca tymi emulsjami nie budzi zastrzezen ze wzgledów higienicznych i bezpieczenstwa pracy.Zgodnie z patentem Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 2196367 proponowano juz wytwa¬ rzanie trwalych, dajacych sie rozcienczac woda emulsji produktów kondensacji mocznikowofor- maldehydoalkoholowych, rozpuszczalnych w or¬ ganicznych rozpuszczalnikach.Produkty te sa rozpuszczone w alkoholach o ograniczonej wzajemnej rozpuszczalnosci z woda. Alkoholowe roztwory wspomnianych produktów kondensacji rozpuszcza sie w wod¬ nych roztworach np. eterów blonnikowych i soli amoniowych o dlugich lancuchach.Stosowanie rozpuszczalnych w wodzie eterów blonnikowych jako materialu podstawowego do tego rodzaju emulsyj posiada te niedogodnosc, iz etery blonnikowe, przy utwardzaniu zywic sztucznych dzialaniem ciepla, pozostaja rozpu¬ szczalne i wskutek tego obnizaja odpornosc na dzialanie wody i pranie materialów obrobio¬ nych tymi emulsjami. Ponadto wplywaja one czesto ujemnie na odcien barwy, a przede wszy¬ stkim na wlasciwosci w dotyku materialów obrobionych.Zalecano równiez stosowanie kazeiny jako srodka emulgujacego do wytwarzania wodnych rozproszyn z nierozpuszczalnych w wodzie zywic mocznikowych. Nalezalo przy tym baczyc, aby kazeina juz przy przechowywaniu nie ulegla koagulowaniu pod dzialaniem aldehydu mrów¬ kowego wydzielajacego sie stale w niewielkich ilosciach z tego rodzaju zywic. To koagulowanie, prowadzace do nieodwracalnego zelatynowania sie preparatów emulsyjnych, próbowano zgodnie z patentem szwajcarskm nr 235742 usuwac przezdodawanie amoniaku do roztworu kazeinotrójeta¬ noloaminowego posiadajacego juz i tak mocny odczyn zasadowy. Dzieki temu ewentualnie obec¬ ny i w dalszym ciagu wydzielajacy sie aldehyd mrówkowy juz w chwili powstawania przeprowa¬ dzano w szesciometylenoczteroamine i unieszko¬ dliwiano go w ten sposób.Mocno zasadowe roztwory kazeiny z reguly szybko ulegaja hydrolizie, a obecnosc amoniaku bynajmniej nie zapewnia trwalosci przez czas dluzszy. Szesciometylenoczteroamina z czasem dziala na kazeine w sposób utwardzajacy, tak iz koagulowariie sie bialka i zwiazany z tym roz¬ klad emulsyj ulega tylko zwloce, lecz nie mozna mu calkowicie zapobiec. Odczyn zasadowy tego rodzaju srodków klejacych jest ponadto niepo¬ zadany, gdyz wplywa on ujemnie na utwardza¬ nie emulgowanych zywic sztucznych, które jest katalizowane przewaznie przez kwasy.Z patentu szwajcarskiego nr 213035 wiadomo ponadto, ze z roztworów zawierajacych kazeine, karbamidy i aldehyd mrówkowy mozna wytwa¬ rzac paste, lub trwale emulsje organiczne. Emul¬ sje te moga ewentualnie zawierac równiez nie¬ rozpuszczalne w wodzie zywice sztuczne. Alde¬ hyd mrówkowy dodaje sie w postaci roztworu wodnego, wobec tego przy wytwarzaniu i prze¬ róbce emulsyj nie mozna uniknac trudnosci zwia¬ zanych z obecnoscia wolnego aldehydu mrów¬ kowego.Przedmiot wynalazku stanowi sposób wytwa¬ rzania trwalej emulsji nierozpuszczalnego w wo¬ dzie, rozpuszczalnego w organicznych rozpusz¬ czalnikach, dajacego sie utwardzac produktu kon¬ densacji aldehydu mrówkowego, substancji o charakterze amidu, tworzacej z aldehydem mrówkowym aminoplast, dajacy sie utwardzac i nie mieszajacego sie zasadniczo z woda alko¬ holu. Powyzszy sposób jest znamienny tym, ze produkt kondensacji rozpuszczony w rozpuszczal¬ niku organicznym zasadniczo niemieszajacym sie z woda emulguje sie w wodnym roztworze za¬ wierajacym obok bialka conajmniej jeden hy- drotropowy karbamid, tworzacy z aldehydem mrówkowym aminoplast dajacy sie utwardzac.Jako substancje o charakterze amidowym two¬ rzace z aldehydem mrówkowym dajace sie utwardzac aminoplasty i sluzace do wytwarza¬ nia dajacych sie stosowac wedlug wynalazku utwardzalnych produktów kondensacji nieroz¬ puszczalnych w wodzie, lecz rozpuszczalnych w rozpuszczalnikach organicznych, wchodza w gre mocznik, tiomocznik, guanidyny, dwumocznik, dwucyjanodwuamid, melamina itd., podczas gdy jako alkohole zasadniczo nie mieszajace sie z wo¬ da nalezy rozumiec alkohole takie, jak butylowy, amylowy, heksylowy, cykloheksanol, alkohol ben¬ zylowy i alkohole podobne.Produkty kondensacji dajace sie utwardzac otrzymuje sie w sposób znany przez jednoczesna kondensacje wspomnianych skladników z alde¬ hydem mrówkowym lub przez wytwarzanie zwia¬ zków metylolowych z substancyj o charakterze amidowym i zeterowanie zwiazków metylolowych alkoholami. W obu przypadkach alkohol nie zu¬ zyty do zeterowamia sluzy jako rozpuszczalnik produktu kondensacji. Dzieki temu otrzymuje sie roztww -i-ijgro --.o bcr.--"^redn?o et—3wae w sposobie niniejszym. Nie wychodzi sie jednak poza zakres wynalazku niniejszego, gdy stosuje sie inne rozpuszczalniki do rozpuszczainia produktu kondensacji.Jako hydrotropowe substancje tworzace z alde¬ hydem mrówkowym aminoplasty dajace sie utwardzac nadaja sie, w mysl wynalazku, mocz¬ nik lub tiomocznik lub mieszanina mocznika i tiomocznika. Jako hydrotropowe nalezy uwazac wedlug Neuberg'a (Biochemische Zeitschrift tom 76(1916) str. 107) takie latwo rozpuszczalne zwiaz¬ ki, przewaznie o odczynie obojetnym, które po¬ siadaja swoista zdolnosc przeprowadzania do wodnych roztworów substancji samych przez sie nierozpuszczalnych. I tak, jak Wiadomo, np^ ka¬ zeine mozna rozpuscic bez dodatku substancji za¬ sadowych w stezonych roztworach wodnych kar- bamidów wymienionych w mysl wynalazku. Hy¬ drotropowe karbamidy stosuje sie np. w przypad¬ ku kazeiny w ilosciach okolo 50—300 czesci kar- bamidu na 100 czesci kazeiny.Z bialek nadaja sie do sposobu niniejszego prze¬ de wszystkim kazeina kwasowa. Zwlaszcza je¬ dnorodne i trwale emulsje otrzymuje Sie, sto¬ sujac oczyszczona w sposób znany, np. wedlug patentu szwajcarskiego nr 228932, kazeine, wol¬ na w przewazajacym stopniu od laktalbuminy.Oprócz kazeiny mozna jednak stosowac równiez inne rozpuszczalne substancje bialkowe, np. ze¬ latyne lub klej rybi.Nowe emulsje wytwarza sie rozpuszczajac bial¬ ko w wodzie razem z hydrotropowym karbami- dem, a przy pewnych substancjach bialkowych jak kazeina i bialka podobne, z reguly przy uzy¬ ciu substancyj zasadowych, np. wodorotlenku so¬ du, potasu, amoniaku, sody, boraksu, fosforanu trójsodowego, trójetanoloaminy, cykloheksylo- aminy. Zaleznie od rodzaju i ilosci dodawanych substancji otrzymuje sie roztwory o odczynie obojetnym, kwasnym lub zasadowym.Roztwór bialkowy tworzy we wszystkich przy¬ padkach faze wodna emulsyj i jako taki moze zawierac caly szereg rozpuszczonych lub zawie¬ szonych dodatków. Moga to byc np. substancje — 2 —tworzace aminoplasty jak dwumocznik, dwucy- janodwuamid itd .Roztwór moze zawierac srodki emulgujace, zmiekczajace, przeciwpieniace, zwil¬ zajace, obciazajace, oraz parafine. W roztworze moga sie znajdowac wszelkiego rodzaju substan¬ cje barwiace, srodki utwardzajace, np. rodanek amonowy, esterdwuetylowy kwasu winowego itd.Jest wskazana obecnosc substancji buforowych jak cytrynianu i zwiazków podobnych.Faza rozproszona, zwana faza oleista zawiera w roztworze dajaca sie utwardzac zywice o zmiennym stezeniu. Jako rozpuszczalniki zy¬ wicy stosuje sie nie mieszajace sie z woda roz¬ puszczalniki jak benzyne ekstrakcyjna lub la¬ kierowa, samgajol, ksylen, chlorobenzen, tetraline i inne podobne, najkorzystniej jednak wspomnia¬ ne juz alkohole. Równiez i faza oleista moze za¬ wierac dodatki wszelkiego rodzaju, np. srodki zmiekczajace lub inne, nierozpuszczalne w wo¬ dzie, rozpuszczalne zas w fazie oleistej, srodki klejace, zywice, pigmenty itd., wskutek czego mozna zmieniac wlasciwosci tej fazy w szerokich granicach.Wlasciwa emulsje wytwarza sie w sposób zwy¬ kly, wlewajac stopniowo faze oleista do dokladnie mieszanej fazy wodnej.Emulsje tworza sie bardzo latwo i wykazuja w wiekszosci przypadków bardzo dobre rozpro¬ szenie. Trwalosc ich lezy w granicach od kilku miesiecy do powyzej jednego roku. W wielu przypadkach tworza one po wyschnieciu przezro¬ czyste jak szklo blony, dajace sie latwo utwar¬ dzac po ogrzaniu w (wyzszej temperaturze, np. w ciagu kilku minut do 150° C. Blony te sa od¬ porne na dzialanie wody.Mozliwosc stosowania nowych emulsyj zywic sztucznych jest, rozumie sie, bardzo róznorodna.Mozna je stosowac np. jako srodki klejace, lub apreturowe, jako srodki do napawania w prze¬ mysle drzewnym, w papiernictwie, w przemysle skórzanym, wlókieniczym, to jest tam wszedzie, gdzie trzeba otrzymac w sposób prosty za pomoca trwalego preparatu efekt wyrazajacy sie odpor¬ noscia na dzialanie wody, ewentualnie równiez odporne na pranie efekty sklejenia lub klejenia.Czesci przytoczone w .nastepujacych przykla¬ dach oznaczaja czesci wagowe.Przyklad I. 50 czesci kazeiny kwasowej rozpuszcza sie z dodatkiem 150. czesci mocznika w 300 czesciach wody. W otrzymanym nieco lep¬ kim roztworze emulguje sie roztwór zywicy mo- czndkowoformaldehydowobutanolowej w butano¬ lu, zawierajacy okolo 60% suchej substancji.Otrzymuje sie emulsje dokladnie rozproszona w postaci pasty, która pomimo wyraznego od¬ czynu kwasnego (Ph = 5,15)' wykazuje nalezyta trwalosc. " " Przyklad II. 60 czesci technicznej kazeiny, 50 czesci tiomocznika i 6 czesci trójetanoloaminy rozpuszcza sie w 384 czesciach wody. W roztwo¬ rze tym emulguje sie 500 czesci roztworu zywicy mocznikowoformaldehydowej w mieszaninie al¬ koholu heksylowego i oktylowego, zawierajacego okolo 47% suchej substancji. Zywica ta jest ze- terowana mieszanina alkoholu heksylowego i oktylowego. Tworzy sie trwala emulsja, ciagli- wo-lepka, która wysycha na przezroczysta blone.Przyklad III. W roztworze 150 czesci mocznika i 12 czesci 30%-owego lugu sodowego w 288 czesciach wody rozpuszcza sie 150 czesci czystej kazeiny i dodaje sie 8 czesci rodanku7 amonowego i 2 czesci laurylosulfonianu sodowe¬ go. W roztworze tym emulguje sie za pomoca odpowiedniego przyrzadu 390 czesci zywicy me- laminowoformaldehydowej zeterowanej alkoho¬ lem butylowym w roztworze alkoholu butylowe- go. Roztwór ten zawiera okolo 70% suchej sub¬ stancji. Otrzymuje sie trwala, cdagliwo-lepka emulsje.Przyklad IV. 1625 czesci kazeiny, oczy¬ szczonej wedlug przykladu IV patentu szwajcar¬ skiego nr 228932, z dodatkiem 1300 czesci mocz¬ nika, 325 czesci tiomocznika i 200 czesci boraksu rozpuszcza sie w 3050 czesciach wody. Otrzymany roztwór kazeiny zadaje sie 100 czesciami 40%-ego obojetnego roztworu cytrynianu sodowego i 400 czesciami wysoko sulfonowanego oleju rycyno¬ wego.W otrzymanej mieszanienie, sluzacej jako faza wodna, emulguje sie 3000 czesci wspomniane} w przykladzie I zywicy mocznikowoformaldehy- dowobutanolowej. Otrzymuje sie dokladnie roz¬ proszona, ciagliwo-lepka emulsje. Do emulsji tej mozna dodac w odpowiednim okresie jej wy¬ twarzania wszelkiego rodzaju pigmentów, srod¬ ków wypelniajacych, zmiekczajacych itd.Przyklad V. W roztworze, zawierajacym 160 czesci kazeiny, 200 czesci mocznika, 40 czesci dwucyjanodwuamidu, 8 czesci 25%-owego amo¬ niaku i 392 czesci wody, emulguje sie 200 czesci 44% -owego roztworu w alkoholu benzylowym zywicy mocznikowoformaldehydowej zeterowanej alkoholem benzylowym. Otrzymuje eie 1000 cze¬ sci lepkiej emulsji wykazujacej odczyn slabo al¬ kaliczny.Przyklad VI. 150 czesci czystej kazeiny kwasowej i 95 czesci mocznika rozpuszcza sie, z dodatkiem 20 czesci 20%-owego lugu so¬ dowego, 30 czesci gliceryny i 45 czesci 10%- wego roztworu buforowego fosforanuo Ph = 6,70, w 285 czesciach wody. W otrzymanym roztwo¬ rze emulguje sie roztwór 225 czesci dajacej sie utwardzac zywicy mocznikowoformaldehydowej zeterowanej alkoholem butylowym, 45fosforanu trójkrezylowego i 105 czesci ksylenu.Otrzymuje sie trwala, lepka emulsje, która schnie pozostawiajac przezroczysta jak szklo blone, a która mozna rozcienczyc woda na mleczna, bar¬ dzo dokladna rozproszyne.Przyklad VII. 25 czesci kazeiny oczysz¬ czonej wedlug przykladu IV patentu szwajcar¬ skiego nr 22832, 20 czesci mocznika, 5 czesci tio¬ mocznika, 3 czesci boraksu i 2 czesci sulforycy- noolejanu rozpuszcza sie w 145 czesciach wody.W roztworze tym emulguje sie roztwór 40 czesci zywicy mocznikowoformaldehydowobutanolowej w 560 czesciach jednochlorobenzenu i 200 cze¬ sciach benzyny o temperaturze wrzenia 100—140° C. Otrzymuje sie emulsje w postaci masci, schnacej na przezroczysta blone, dajaca sie latwo utwardzac na goraco.Stosujac zamiast roztworu wspomnianej wy¬ zej zywicy jako faze oleista zabarwiony lakier, zawierajacy 40 czesci zywicy mocznikowoformal- dehydowóbutanolowej, 660 czesci jednochloro¬ benzenu i 100 czesci bieli tytanowej, otrzymuje sie równiez w postaci masci trwala emulsje, która po rozcienczeniu 4—10 czesciami wody, mozna stosowac do matowania jedwabiu sztucz¬ nego.Przez zastosowanie barwnego pigmentu za¬ miast bieli tytanowej otrzymuje sie emulsje, sluzaca do wytwarzania efektów barwnych, które mozna utrwalac za pomoca obróbki na go¬ raco i uczynic je odpornymi w praniu i na dzia¬ lanie wody.Przyklad VIII. 250 czesci kleju rybiego zawierajacego 55 % wody zadaje sie 125 czesciami mocznika i nastepnie rozciencza sie 125 czesciami wody. W roztworze tym emulguje sie 500 czesci 34,5 %-owego roztworu zywicy w cykloheksa- nolu. Zywice otrzymuje sie z mocznika, tiomocz- nina, aldehydu mrówkowego i cykloheksanolu.W wyniku ostatecznym otrzymuje sie nieco lep¬ kie trwale kleiwo.Przyklad IX. 150 czesci zelatyny rozpusz¬ cza sie w 300 czesciach wody, dodajac 150 czesci mieszaniny mocznika i tiomocznika w stosunku 4:1. Roztwór ten sluzy jako faza wodna do emulgowania 400 czesci wspomnianego w przy¬ kladzie I roztworu zywicy mocznikowoformalde- hydowobutanolowej. Otrzymuje sie lepki, nie ze¬ latynujacy sie, bardzo trwaly klej utwardzalny na goraco.Przyklad X. 656 czesci amoniakalnego roz¬ tworu, zawierajacego 40 czesci zelatyny i 40 cze¬ sci kleju rybiego, rozprasza sie dokladnie w 140 czesciach stopionej parafiny. Zawiesine te mie¬ sza sie ostroznie z 700 czesciami emulsji, za¬ wierajacej 12,5 czesci kazeiny, 37,5 czesci mocz¬ nika, 550 czesci wody jako faze rozproszona, 100 czesci zywicy mocznikowoformaldehydowobuta- nolowej. Otrzymuje sie 1500 czesci mlecznej cie¬ czy, która po rozcienczeniu woda mozna stosowac jako srodek do napawania (impregnowania). PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania trwalej wodnej emulsji sztucznej zywicy, stanowiacej nierozpuszczal¬ ny w wodzie, a rozpuszczalny w organicznych rozpuszczalnikach, dajacy sie utwardzac pro¬ dukt kondensacji aldehydu mrówkowego, sub¬ stancji o charakterze amidu tworzacej z alde¬ hydem mrówkowym dajacy sie utwardzac aminoplast oraz zasadniczo nie mieszajacego sie z woda alkoholu, znamienny tym, ze pro¬ dukt kondensacji rozpuszczony w organicz¬ nym rozpuszczalniku nie mieszajacym sie za¬ sadniczo z woda emulguje sie w wodnym roz¬ tworze, który oprócz co najmniej jednej sub¬ stancji bialkowej zawiera co najmniej jeden karbamid hydrotropowy, tworzacy z aldehy¬ dem mrówkowym dajacy sie utwardzac ami¬ noplast.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako substancje o charakterze amidu tworza¬ ca z aldehydem mrówkowym dajacy sie utwardzac aminoplast stosuje sie mocznik, itiomoczndk, guanidyne, diwumocznik, dwucyja- nodwuamid, melamine lub zwiazek podobny albo mieszaniny tych zwiazków.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze jako karbamid hydrotropowy tworzacy z aldehydem mrówkowym dajacy sie utwar¬ dzac aminoplast, stosuje sie mocznik lub tio¬ mocznik albo mieszanine mocznika i tiomocz¬ nika.
4. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze do wodnej fazy emulsji dodaje sie co naj¬ mniej jednej dalszej substancji tworzacej z aldehydem mrówkowym aminoplast, dajacy sie utwardzac, jak dwumocznika, dwucyjano- dwuamidu lub zwiazku podobnego.
5. Sposób wedlug zastrz. 1 — 2, znamienny tym, ze jako substancje bialkowa stosuje sie ka¬ zeine kwasowa, najkorzystniej oczyszczona kazeine kwasowa.
6. Sposób wedlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze do wodnej fazy emulsji dodaje sie sub¬ stancji zasadowej.
7. Sposób wedlug zastrz. 1 — 6, znamienny tym, ze co najmniej do jednej z faz emulsji dodaje sie substancji nadajacej sie do uszlachetnie¬ nia materialów wlóknistych, jak srodka zmiekczajacego, wypelniajacego, barwnego srodka klejacego, emulgujacego, przeciwpie- niacego, zwilzajacego, impregnujacego, utwar¬ dzajacego. Ciba Societe Anonyme „Prasa" Sftalinogródi, 3854 — 3.7.52 — R-l-18467 — BI pism. »IBLi w/it.^^ - bezdrz, 100 g, — 150. PL