<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Lacken und Pressmischungen.
Bei der Herstellung von Kunstharzen aus wässerigen Formaldehydlösungen und z. B. Phenolen geht man in der Regel so vor, dass man nach erfolgter Harzabscheidung das Wasser und die flÜchtigen ungebundenen Ausgangsstoffe bzw. Beiprodukte durch eine Destillation entfernt, die Zeit, Arbeit und Kosten erfordert. Man hat auf die Entfernung des Wassers durch den Destillationsprozess von jeher grossen Wert gelegt, um möglichst wasserfreie, springharte Harze zu erhalten. Diese lassen sich, im Gegensatz zu weicheren Produkten, leicht zerkleinern und in zerkleinertem Zustand mit Füllstoffen od. dgl. vermengen oder sonstwie weiterverarbeiten.
Es ist nun gefunden worden, dass man bei der Herstellung von Lacken und Pressmisehungen aus durch Umsetzung von Phenolen mit wässerigen Aldehydlösungen, insbesondere Formaldehyd- lösungen, erhaltenen Produkten auf das Abdestillieren des Wassers aus dem Reaktionsgemisch nicht angewiesen ist und in einfacher und vorteilhafter Weise zu wertvollen Produkten gelangt, wenn man gemäss der vorliegenden Erfindung in der nachstehend beschriebenen Weise vorgeht.
Die Erfindung besteht darin, dass man die Kondensation mit wässeriger Aldehydlösung im geschlossenen Gefäss durchführt, bis ein Harz gebildet ist, in dem das gesamte Wasser des Reaktionsgemisches gleichmässig verteilt ist, und das gebildete, nicht hitzehärtbare oder hitzehärtbare Harz ohne vorherige Entfernung des in ihm enthaltenen Wassers mit den erforderlichen Zusätzen in üblicher Weise weiterverarbeitet.
Beispiel 1 : Zur Herstellung eines Novolacks werden 1000 Gewichtsteile Handelskresol, 550 Gewichtsteile wässeriger Formaldehydlösung 40% ig unter Zusatz eines geeigneten Katalysators, z. B. Ammoniumehlorid oder Phthalsäure oder anderen Katalysatoren, 20 Minuten bei 1300 C im Autoklaven z. B. bei etwa 3 Atü erhitzt. Nach dieser Zeit ist die Harzbildung beendet und das Wasser ist in dem Harz gleichmässig verteilt. Das Harz wird nunmehr aus dem Apparat herausgelassen oder herausgedrückt, ohne dass es vorher einem Destillationsprozess unterlegen hat. Das Harz enthält das gesamte Wasser in feinverteilter Form und zeigt ein porzellanähnliehes Aussehen, das auf das Vorhandensein von Wasser zurückzuführen ist.
Es fühlt sich trocken an und ist bei Zimmertemperatur genau so verarbeitbar wie ein durch Eindampfen von Wasser befreites Harz. Das Wasser, das in dem Harz noch enthalten ist und dessen Menge beispielsweise je nach der Herstellung zwischen 20 und 30% schwankt, geht beim weiteren Verarbeiten, z. B. mit Füllstoffen und den anderen üblichen Zusätzen auf geheizten Walzen, mühelos in kurzer Zeit weg, ohne in irgendeiner Weise zu stören. Die Verarbeitung der Harze mit Füllstoffen auf dem beheizten Kalander vollzieht sich demzufolge genau so, als wenn man mit eingedampfte Harzen arbeitet. Dem Wasser kommt hiebei anscheinend eine plastifizierende und den Mischvorgang zwischen Harz und den übrigen Bestandteilen unterstützende Wirkung zu.
Die aus den so gewonnenen Produkten hergestellten Pressstücke unterscheiden sich weder im Aussehen noch in ihrer Qualität nachteilig gegenüber Pressstücken, die mit eingedampfte Harz hergestellt sind, im Gegenteil, sie erreichen nicht nur mühelos die Eigenschaften der letzteren, sondern übertreffen sie sogar.
Bei der beschriebenen Arbeitsweise ist man nicht auf ein bestimmtes Kresol beschränkt, sondern kann auch beliebige Phenole oder Kresole verwenden, z. B. auch solche Kresole, die infolge ihrer Zusammensetzung langsamer oder rascher reagieren. Man kann beispielsweise ein Kresol, welches sehr o-kresolreieh ist, verarbeiten und muss dann entweder etwas länger erhitzen oder etwas mehr oder etwas stärkeren Katalysator verwenden. Man kann auch ein Kresol verwenden, dem die reaktionshindernden bzw. verlangsamenden Bestandteile ganz oder teilweise entzogen sind. In diesem Falle muss man kürzere Zeit und mit einem schwächeren Katalysator arbeiten. Man kann auch Phenol-und Kresolgemische üblicher Zusammensetzung dem Verfahren zugrunde legen.
Stets muss man darauf bedacht sein. die feine Verteilung des Wassers in dem Harz, die sich durch das porzellanartige Aussehen bemerkbar macht, zu erstreben. Dieser Zustand lässt sich bei der Kondensation mit Leichtigkeit erreichen.
Gemäss der Erfindung lassen sich in erster Linie Phenolformaldehyd-Kunstharze vom Novolakcharakter erzeugen. Durch Modifikationen des Verhältnisses zwischen Phenol und Formaldehyd oder durch Modifikation des Katalysators lassen sich aber nach dem vorliegenden Verfahren auch Resole erzeugen.
Beispiel 2 : 1000 Gewichtsteile Handelskresol, 650 Gewichtsteile wässeriger Formaldehydlösung 40% ig werden unter Zusatz von 10 g Ammoniakwasser 25% ig 5 bis 10 Minuten lang wie im Beispiel 1 im Autoklaven erhitzt. Die weitere Verarbeitung des Harzes erfolgt sinngemäss wie im Beispiel 1.
Man kann auch gemischte Phenolharze in der beschriebenen Weise herstellen, z. B. beliebige Gemischkondensate aus Phenol, Harnstoff und Formaldehyd, aus Kresol, Anilin und Formaldehyd oder aus Phenolen, Aldehyden und Ölen, wie z. B. Holzöl, geblasenes Rizinusöl usw. An Stelle von Formaldehydlösungen können noch andere Aldehydlösungen Verwendung finden, und man kann die Reaktion auch in Gegenwart von Füllstoffen oder anderen indifferenten Zusätzen durchführen. Man kann ferner auch so arbeiten, dass man zunächst eine Kondensation in offenem Gefäss zweckmässig
<Desc/Clms Page number 2>
unter Rückflusskühlung vornimmt und dann im geschlossenen Gefäss in der beschriebenen Weise die Kondensation zu Ende führt.
Die wasserhaltigen Kunstharze können auch unter Zusatz anderer natürlicher oder künstlicher Harze weiterverarbeitet werden.
Von dem Vermeiden des Destillationsvorganges nach beendeter Harzbildung abgesehen, bietet die Arbeitsweise gemäss der vorliegenden Erfindung den Vorteil, dass die Harze viel weitergehend kondensiert werden können, da man keinen Wert darauf zu legen braucht, dass das Harz mit Rücksicht auf den Destillationsprozess in der Wärme dünnflüssig bleibt. Man kann also nach dem vorliegenden Verfahren Harze mit einem höheren Kondensationsgrad als bei der üblichen Arbeitsweise verwenden, was z. B. sowohl bei der Herstellung von Pressmisohungen, als auch bei der Herstellung von Lacken einen Vorteil bedeutet. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Wasser das Vermischen des Harzes mit anderen Stoffen, z.
B. beim Kalandrieren, begünstigt, es wirkt erleichtern auf den Mischvorgang und als Plastifizierungsmittel und erschwert in allen Fällen eine vorzeitige Erhärtung der verarbeiteten Massen.
Es ist bereits bekannt, die Druckkondensation von Phenolen und wässerigem Formaldehyd bis zu jedem gewünschten Reaktionszustand durchzuführen. Dabei ist jedoch nicht erkannt worden, dass ein auf diese Weise hergestelltes, bei gewöhnlicher Temperatur festes Harz trotz seines Wassergehaltes unmittelbar zur Herstellung von Pressmischungen vorzüglich geeignet ist.
Es ist ferner bereits bekannt, bei der Herstellung von Gegenständen, die aus mit Kunstharz getränkten Faserstoffen bestehen, zunächst die Imprägnierung und dann erst die Entwässerung des Harzes vorzunehmen, u. zw. insbesondere dann, wenn der Körper zum überwiegenden Teil, z. B. bis zu 95%, aus der Füllmasse bestehen soll. Man verwendet hiebei zur Imprägnierung eine wässerige Flüssigkeit, die ein aus Phenol und Formaldehyd gebildetes Anfangskondensationsprodukt noch im Zustande der Suspension oder Emulsion enthält. Durch die Anwendung einer solchen dünnen Flüssigkeit soll eine besonders gute Imprägnierung des Füllstoffes erzielt werden.
Im Gegensatz hiezu verarbeitet man bei dem vorliegenden Verfahren ein bereits fertig kondensiertes und aus der wässerigen Reaktionsflüssigkeit abgeschiedenes Harz direkt auf Pressmisehungen, ohne vorher die sonst hiebei übliche Entwässerung vorzunehmen. Es ist ein für den Fachmann neuartiges und überraschendes Ergebnis, dass es möglich ist, auf dem angegebenen Wege bei fertig kondensierten Harzen ohne diese besondere Entwässerung auszukommen und hiebei zu vorzüglichen Pressmischungen zu gelangen.
Weiterhin ist es bekannt, poröse Stoffe mit Mischungen von Formaldehyd und Phenolen oder deren Reaktionsprodukten zu behandeln und dann durch Einwirkung von Hitze und Druck diese Inhaltsstoffe in den ausgehärteten Resitzustand überzuführen. Bei dieser bekannten Arbeitsweise werden jedoch weder Druckharze zur Imprägnierung verwendet noch dient die Behandlung unter Hitze und Druck dazu, ein solches Druckharz zu erzeugen. Sie bezweckt vielmehr die Bildung eines unlöslichen und unschmelzbaren Endproduktes. Eine solche Arbeitsweise hat mit der vorliegenden Erfindung, bei welcher zunächst ein Druckharz erzeugt und dieses dann ohne Entwässerung weiter zu Lacken oder Pressmischungen verarbeitet wird, keine Berührungspunkte.
Schliesslich ist es auch bekannt, unlösliche und unschmelzbare Phenolaldehydharze durch Druckkondensation herzustellen, wobei man den Ausgangsstoffen oder Reaktionsprodukten Füllstoffe zusetzen kann. Hiebei werden aber als Endprodukte Resite enthaltende Körper erzeugt. Für die Entwässerung von Resiten liegen aber offensichtlich ganz andere Bedingungen vor als sie für die nicht ausgehärteten Druckharze gemäss der Erfindung gültig sind. Aus dieser bekannten Arbeitsweise war daher der erfindungsgemässe Vorschlag keineswegs abzuleiten.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Lacken und Pressmischungen auf Basis von bei gewöhnlicher Temperatur festen Phenolaldehydkresolen oder-novolaeken, die man durch Druckkondensation von wässerigen Aldehydlösungen, insbesondere Formaldehydlösung, und Phenolen erhält, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion im geschlossenen Gefäss durchführt bis ein Harz gebildet ist, in dem das gesamte Wasser des Reaktionsgemisches gleichmässig verteilt ist, und darauf das gebildete hietzehärtbare oder nicht hitzehärtbare Harz ohne vorherige Entfernung des in ihm enthaltenen Wassers mit den erforderlichen Zusätzen in üblicher Weise weiterverarbeitet.