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Verfahren zur Herstellung von geschichteten Gegenständen mit einer Zierschicht
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von mit Zieroberflächen versehenen geschichteten Materialien jener Art, die Schichten enthalten, welche mit solchen wärmehärtenden Harzen überzogen oder imprägniert sind, die durch Kondensation zwischen Melamin und Formaldehyd erhältlich sind und die nachfolgend als Melaminharze bezeichnet werden.
Schichtmaterialien mit Oberflächen aus Melaminharz sind durchaus bekannt, doch werden diese Erzeugnisse unter Anwendung hoher Drücke hergestellt. So besteht eine Herstellungsweise in der Zurichtung eines Stapels von Kernblättern oder-folien aus mit einem thermohärtenden Phenolformaldehydharz imprägnierten Kraftpapier, in der Aufbringung eines mit einem Harnstofformaldehydharz oder einem Melaminharz imprägnierten Zierblattes auf den Stapel, und hienach einer Fläche in Gestalt eines mit einem Melaminharz imprägnierten a-Zelluloseblattes, wobei der entstandene Körper bei etwa 1500 C und unter einem Druck von etwa 105 kg {cm2 zusammengepresst wird, um das Harz zu härten, und das Erzeug- nis zu einem homogenen Körper zu gestalten.
Von vielen Gesichtspunkten aus ist es erwünscht, den für die Herstellung derartiger Schichtkörper verwendeten Druck herabzusetzen, doch sollen dabei die vorteilhaften, den Melaminharzen eigenen und durch Verwenhoher Drücke bei der Herstellung der Schichtkörper erreichten Eigenschaften aufrechtbleiben.
Die durch niedrigere Drücke erzielten Vorteile zeigen sich in den Herstellungskosten, weil eine Vorrichtung, die z. B. mit etwa 35 kg {cm2 statt mit 105 kg/cm2 Druck arbeitet, in der Anschaffung, der Montierung und im Betrieb erheblich billiger ist.
Es treten jedoch bei Verwendung niedrigerer Drücke gewisse Schwierigkeiten auf, unter denen die wesentlichste ist, dass das erreichte Mass der Homogenität zwischen Papier und Melaminha. rz kleiner ist als bei hohen Drücken ; daraus folgt, dass Durchsichtigkeit und Reibfestigkeit kleiner sind als jene, die von einem hochwertigen Erzeugnis verlangt werden. Mit Melaminliärzüberflächen ausgestattete Schicht- körper, die bei Drücken unter 35 kg {cm2 ge- presst werden, haben ein löcheriges oder narbiges und milchiges Aussehen. Mikroskopische Prüfung hat gezeigt, dass das milchige Aussehen nicht auf Farbfehler zurückzuführen ist, sondern auf Reflexion des Lichtes durch Tröpfchen oder Bläschen, welche die Kontur der durchsichtigen Fasern in der das Melaminharz tragenden Zellulosefolie oder sonstigem Blatt begrenzen.
Melaminharze werden üblicherweise im Wasser oder im wässerigen Alkohol gelöst und während der Kondensations- und Härtungs- vorgänge werden Wassermoleküle abgespalten und Tröpfchen bzw. Bläschen dadurch gebildet. dass die Feuchtigkeit in der Oberflächenschicht eingefangen wird, dort verdampft und während des Pressens Hohlräume in dieser Oberflächenschicht zurücklässt, sobald das Erzeugnis abkühlt. Die Fliesseigenschaften des Harzes bei niedrigen Drücken sind derart, dass durch das Wandern von Feuchtigkeit gegen die Oberfläche, Hohlräume im fertigen Produkt verbleiben. Bei höheren Drücken treten diese Bläschen nicht auf, weil dabei das Fliessen des Harzes in solchem Ausmass verstärkt wird, dass die Bläschen aufbrechen und das Harz unter Bildung einer mit dem Papier homogenen Masse fliesst.
Ob ein Melaminharz mit Fliesseigenschaften besteht, die es ermöglichen würden, einen mit einem solchen Harz überzogenen Gegenstand bei Drücken unter 35 kg/cm2 ohne Auftreten von Hohlräumen in der Harzoberfläche, ist diesseitigen Wissens unbekannt. Es wurden Versuche angestellt, die Fliesseigenschaften von Melaminformaldehydharzen durch Beigabe von Plastiziermitteln, insbesondere der Art von Ortho-para- < coluolsulfonamid oder Ortho'-para- toluolsulfonamidformaldehyd zu verbessern, aber die erzielten Ergebnisse waren nicht zufriedenstellend, obgleich einige Verbesserungen festgestellt werden konnten.
Das Hauptziel der Erfindung ist die Herstellung eines solchen Schichtmaterials durch ein Verfahren, welches nur verhältnismässig niedrige Drücke, beispielsweise Drücke von 35 kg {Cm2 oder weniger, benötigt.
Es wurde nun gefunden, dass durch Modifi-
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zierung eines Melaminharzes durch Zusatz von fein verteilter Kieselerde, Schichtmaterialien, deren Oberflächen aus einem solchen Harz bestehen oder mit solchem behandelt wurden, bei Drücken nicht über 35 kg {cm2 gepresst werden konnten, um Erfolge zu erzielen, die mindestens ebenso gut sind, als jene bei Anwendung von Drücken im Bereich von etwa 105 kgfcm2.
Es ist bekannt, Kieselerde wärmehärtenden oder wärmeplastischen Harzen zuzufügen, damit während des Härtens des Harzes entstehendes Wasser absorbiert wird und andere erwünschte Eigenschaften erhalten werden, z. B.
Verhinderung der Bildung von Blöcken.
Ein erfindungsgemässes Verfahren zur Herstellung eines geschichteten Gegenstandes mit einer Oberfläche aus einem mit einem Melaminformaldehydharz imprägnierten Trägermaterial besteht darin, dieses Melaminformaldehydharz mit 0, 1 bis 10 Gew. -9é desselben fein verteilter Kieselerde zu versetzen, die einen Brechungsindex aufweist, der annähernd dem Mittelwert des Brechungsindizes des Trägermaterials und des Melaminformaldehydharzes gleicht, worauf der Gegenstand, um das Harz zu härten, der Einwirkung von Wärme und eines Druckes ausgesetzt wird, der etwa 35 kgfcm2 nicht übersteigt.
Vorzugsweise ist die verwendete Kieselerde amorph mit einer Teilchengrösse zwischen 15 und 20 m.
Das mit dem modifizierten Melaminformaldehydharz imprägnierte Trägermaterial kann in einem Vakuumofen (Minimalwert des Unterdruckes zwischen 625-700 mm Hg) bei höherer Temperatur unmittelbar vor seinem Aufbringen auf den herzustellenden Schichtkörper getrocknet werden.
Das pH des modifizierten Melaminharzes wird vorzugsweise auf ein Minimum von 8, 0 gebracht, bevor es zur fmprägnierung des Trägermaterials verwendet wird.
Das modifizierte Melaminharz kann 1-25 Gew.-%, gerechnet auf das Harz, eines Modifiziermittels enthalten, das als Plastizier- oder Fliessmittel bekannt ist.
Es wurde gefunden, dass durch Zusatz von Kieselerde in sehr fein verteiltem Zustand zu Melaminharzen die winzigen Hohlräume unterdrückt werden, die sich dann bilden, wenn ein Schichtmaterial mit einer Oberfläche, die mit einem Melaminharz behandelt wurde oder solches enthält, bei niedrigen Drücken gepresst wird. Man neigt der Ansicht zu, dass die Struktur eines einzelnen amorphen Kieselerdeteilchens in einer wässerigen Lösung von dem Gesichtspunkt aus angesehen werden kann, dass jedes Sauerstoffatom zwischen zwei Siliziumatomen liegt mit der Folge, dass an der Oberfläche befindliche Siliziumionen bestrebt sind, die Tetrahedral-Koordination zu vervollständigen.
Bei Kontakt mit Feuchtigkeit setzt sich Wasser an der nicht entsprechenden Ober- fläche an, wobei der Wacrstoff zum Sauerstoffatom an der Oberfläche wandert und das Hydroxyl zum Silizium der Oberfläche. Das Wasser wird durch genau die gleiche SiliziumSauerstoffverbindung an die Struktur gebunden, wie jene, die im ganzen System besteht und es ist von den Oberflächen-, Sauerstoffionen nicht unterscheidbar, die als Teil der Kieselerdestruktur vor der Absorption von Wasser vorhanden sind. Die Folge ist, dass an der Oberfläche jedes Teilchens Hydroxylgruppen vorhanden sind, und dass die absorbierte Wassermenge proportional der freiliegenden Oberfläche ist.
Wenn weiters die Kieselerde einen Brechungsindex aufweist, der annähernd dem Mittelwert jener des mit dem Harz versehenen Papierblattes, sowie des Melaminformdehydharzes selbst, gleichkommt, dann ist es möglich, einen höheren Grad von Homogenität und damit eine Klarheit des Gegenstandes mit einer solchen Harzoberfläche beim Pressen zu erreichen.
Eine geeignete Form der Kieselerde ist jene. welche unter dem Markennamen "Aerosil" verkauft wird. Dieses Produkt ist nahezu chemisch reine amorphe Kieselerde und feuchtigkeitsfrei.
Es wird in Pulverform geliefert und hat eine Teilchengrösse zwischen 15-20 mu, eine Dichte von 40 g/l in loser Form und von 60 g/l nach Schütteln und ein Oberflächenausmass von ungefähr 175 m2/g. Der Brechungsindex des unter "Aerosil" verkauften Materials ist 1, 55 und dies macht es ganz besonders für Verfahren nach der Erfindung geeignet, denn der Brechungsindex von Melaminformaldehydharz liegt zwischen 1, 6 und 1, 65 und jener von a-Zellulosepapier, das als Trägermaterial verwendet werden kann, zwischen 1, 45 und 1, 5.
Bei Mischung mit wässerigen Lösungen von Melaminformaldeydharzen liefert die Kieselerde ein kolloidales, viskoses Gemisch mit thixotropischen Eigenschaften.
Bei der Herstellung von Schichtkörpern, die bei niedrigen Drücken gepresst werden sollen, ist es wesentlich, einen möglichst grossen Prozentsatz an Lösungsmitteln zu entfernen, die bei der während des Pressens verwendeten Temperatur Bläschen und Hohlräume hervorrufen können, ohne dass jedoch dabei die Härtung des Harzes in wesentlichem Ausmass vorgetrieben und ohne dass seine Fliesseigenschaften verschlechtert würden.
Bei bekannten Schichtkörpern mit harzimprägnierten Zierfolien und mit nicht modifiziertem, Melaminharz imprägnierten Trägerblättern aus a-Zellulosepapier werden die Blätter oder Folien soweit getrocknet, dass die Zierfolie einen zurückbleibenden Gehalt an flüchtigen Stoffen von etwa 3 Gew.-% und das t-Zellu- loseblatt einen solchen von 3 Gew.-% hat. Dieses Trocknen der Blätter oder Folien entfernt Feuchtigkeit so ausreichend, dass eine zufrieden-
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stellende Oberfläche entsteht, wenn ein Schichtkörper bei etwa 105 kg/cm2 und bei 1500 C gepresst wird, doch schreitet dabei die Härtung des Harzes so weit vor, dass es ungenügend und zu langsam fliesst, um gleich gute Erzeugnisse bei Drücken unter 35 kg/cm2 zu ergeben.
Trocknet man a-Zelluloseträgerblätter und harzimprägnierte Zierblätter oder-folien für die Herstellung von erfindungsgemäss mit niedrigen Drucken zu gewinnenden Körpern, so ist es notwendig, möglichst viel Feuchtigkeit abzuführen, ohne dabei die Härtung des Harzes über ein Stadium hinaus vorzutreiben, welches während des Pressvorganges noch das erforderliche Fliessen sichert. Es wurde gefunden, dass durch Zusatz von Plastiziermitteln zum Harz entsprechende Blätter oder Folien gewonnen werden können, indem man sie unmittelbar vor ihrer Verwendung bei einer Temperatur zwischen 60 und 700 C oder auch im feuchten Zustand aufhängt und darauffolgend bei 1300 C 2-3 Minuten lang trocknet.
Diese Trocknungsarten sind aber für die normale Produktion unpraktisch, weil sie eine Erhöhung der Gestehungskosten des Produktes bedeuten würden. Als eine bevorzugte Alternative wurde gefunden, dass mit Melaminharz imprägnierte Zierfolien und a-Zellulosepapierdeckschichten, die mit durch Kieselerde modifiziertem Melaminharz imprägniert sind, zur Herstellung von Schichtkörpern unter Verwendung von 35 kg/cm2 nicht übersteigenden Drucken, durch Ausübung einer Trocknung in einem Vakuumofen erhalten werden können, in welchem die Blätter oder Folien bei Temperaturen zwischen 60 und 800 C 30-90 Minuten lang behandelt werden, wobei der Unterdruck zwischen 625 und 700 mm Hg gehalten wird.
Das Trocknen im Vakuumofen lässt die Entfernung eines Teiles des in den Blättern vorhandenen Wassers zu, treibt aber das Härten des Harzes zu einem Stadium nicht vor, das man bei Verwendung des bei der Herstellung von Hochdruckschichtkörpern normal benützten Trocknungsverfahren erreichen würde.
Beispielsweise erwies es sich bei der erfindungsgemässen Herstellung von Gegenständen zweckmässig, die Harzgehalte der imprägnierten a-Zellulose sowie der Zierfolien auf etwa 5% über jenen Prozentgehalt hievon zu erhöhen, der bei Hochdruck verwendet wird. Vor Durchführung der Vakuumtrocknung haben die a-zellulosèblätter einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von etwa 9-11% und die Zierfolien einen solchen von 7-9%.
Nach der
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und die Zierfolie 4-6%. Bei dem höheren Harzgehalt der a-Zelluloseblätter und dem Umstand, dass Kieselerde dem Harz zugesetzt würde, machen es die Zahlen der zurückbleibenden flüchtigen Bestandteile möglich, einen Schichtkörper mit zufriedenstellender Melaminharzoberfläche durch Pressen bei Drücken unter etwa 35 kg/cm2 zu erzielen.
Es wurde festgestellt, dass, wenn auch nicht durchaus wesentlich, es vorteilhaft ist, Modifiziermittel der Plastizier- oder flussfördernden Type dem Melaminformaldehydharz beizugeben ; insbesondere eignen sich Plastiziernüttel
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Fliesseigenschaften des Harzes auf gewünschtem Niveau zu halten. Ein solches geeignetes Plastiziermittel ist jenes, das unter dem Markennamen "Crestamide" verkauft wird.
Es ist klar, dass je nach der zur Verbindung des Schichtkörpers verwendeten Temperatur sowie dem Druck, die Menge an Plastiziermitteln verschieden sein kann ; es wurde gefunden, dass in den unteren Druckbereichen die Menge an Plastiziermitteln sogar bis auf 25 Gow.-% erhöht werden kann.
Es wurde bereits als hauptsächliches Erfordernis beim Abziehen der Feuchtigkeit aus dem mit Melaminformaldehydharz imprägnierten Blatt angeführt, dass das Fliessen des Harzes möglichst wenig verringert wird, und obgleich die Trocknung im Vakuumofen diesem Erfordernis in erheblichem Masse nachkommt, kann auch die Tatsache ausgenützt werden, dass die Polymerisationsgeschwindigekeit des Harzes dadurch verzögert werden kann, dass man dessen pH-Wert vor der Verwendung auf 8, 0 bringt, indem man, falls notwendig, Natriumhydroxyd zusetzt, um die Wärmestabilicät des Harzes zu erhöhen und auf diese Weise seine Härtunggeschwindigkeit herabzusetzen, und um es so zu ermöglichen, die Vakuumtrocknung während längeren Zeitperioden bei einer Temperatur von etwa 800 C stattfinden, zu lassen.
Schichukörper mit Kernfurnieren in Gestalt von Pappen, Brettern, Platten aus Holzspänen, und Holzabfällen, Papier u. dgl., die mit einem wärmehärtenden oder wärmeplastischen Harz imprägniert oder überzogen sind, können Melaminharzoberflächen haben, die auf die Oberflächen der Schichtkörper nach der erfindungsgemässen Methode aufgebracht sind.
Es ist klar, dass die Erfindung nicht nur für Schichukörper mit den vorgenannten Furnieren bestimmt ist, denn alle Schichtkörper mit Melaminharzoberflächen, die mit Drücken unter 35 kg/cm2 hergestellt sind, können erheblich billiger erzeugt werden, als gleiche Gegenstände mit Drücken von etwa 105 kg {cm2.
Ausführungsbeispiel :
Zerkleinerte, spanartige Furniere aus Ceibaholz einer Dicke von 3 mm werden mit einem wärmehärtenden Harz einer Phenoltype überzogen, nicht aber imprägniert, und zu einem Stapel vereinigt, der an beiden Seiten mit 6 Blättern Kraftpapier belegt wird, die mit einem wärmehärtenden Harz der Phenoltype so weit imprägniert worden waren, dass sie einen Harzgehalt von 50 Grew.-% der Blätter
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aufweisen. Dann wird eine Trocknung zwischen 110 und 1500 C durch Hindurchführung durch Trockenmaschinen mit einer Geschwindigkeit von etwa 6, 0 m/min durchgeführt.
Auf der Aussenfläche der äussersten Blätter des Kraftpapiers werden Zierfolien aufgebracht, die mit etwa 40% des Blättergewichtes eines Melaminformaldehydharzes imprägniert sind ; auf diese Deckblätter werden Zellulosefolien aufgebracht, welche mit wässerigen Alkohollösungen von Melaminformaldehydharzen imprägniert sind, die durch Zusatz von 1-10ouzo Kieselerde soweit modifiziert wurden, bis sie 70% Harz aufweisen. Die a-Zellulose und die Folien werden nach der Imprägnierung bei etwa 1000 C beim Durchgang mit einer Geschwindigkeit von 1, 50 mjmin durch eine Trockenmaschine getrocknet. Unmittelbar vor Verwendung werden sie in einem Vakuumofen bei einem Unterdruck von 625-700 mm Hg und einer Temperatur zwischen 60 und 800 C weitere 30-90 Minuten getrocknet.
Die getrockneten Zelluloseblätter haben einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 6-8 Gel.-% und die Zierfolien einen solchen von 4--6 Gew.-%. Der Stapel wird zwischen polierten Metallplatten eingebracht und zwischen den Betten oder Tiegeln einer Presse bei einer Temperatur von 1450 C und einem Druck von 35 kg/cm2 gepresst.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von geschichteten Gegenständen mit einer Zierschicht und einem durchsichtigen mit Melaminformaldehydharz imprägnierten Oberflächenschutzblatt, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Imprägnierung des Trägermaterials das Melaminformal- dehydharz modifiziert wird durch Zusatz von 0, 1-10 Gew.-% des Harzes an feinverteilter Kieselerde, die einen Brechungsindex besitzt, der annähernd den Mittelwert jener des durchscheinenden Oberflächenblattes und des Melaminformaldeydharzes entspricht, worauf der
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Method of manufacturing layered articles with a decorative layer
The invention relates to the manufacture of decorative coated layered materials of the type containing layers coated or impregnated with such thermosetting resins obtainable by condensation between melamine and formaldehyde and which are hereinafter referred to as melamine resins.
Laminated materials with surfaces made of melamine resin are well known, but these products are manufactured using high pressures. For example, one method of production consists of preparing a stack of core sheets or foils made of Kraft paper impregnated with a thermosetting phenol-formaldehyde resin, applying a decorative sheet impregnated with a urea-formaldehyde resin or a melamine resin to the stack, and then a surface in the form of a melamine resin impregnated a - Cellulose sheet, whereby the resulting body is compressed at about 1500 C and under a pressure of about 105 kg {cm2 in order to harden the resin and to shape the product into a homogeneous body.
From many points of view it is desirable to reduce the pressure used for the production of such laminated bodies, but the advantageous properties inherent in melamine resins and achieved by using high pressures in the production of the laminated bodies should be maintained.
The advantages achieved by lower pressures are evident in the manufacturing costs, because a device which, for. B. works with about 35 kg {cm2 instead of 105 kg / cm2 pressure, is considerably cheaper to buy, mount and operate.
However, certain difficulties arise when using lower pressures, the most important of which is that the degree of homogeneity achieved between paper and melamine is achieved. rz is smaller than at high pressures; it follows that transparency and rub resistance are less than what is required of a high quality product. Laminated bodies with melamine faced surfaces, which are pressed at pressures below 35 kg {cm2, have a perforated or pitted and milky appearance. Microscopic examination has shown that the milky appearance is not due to color defects, but to the reflection of the light by droplets or bubbles that limit the contour of the transparent fibers in the cellulose film or other sheet carrying the melamine resin.
Melamine resins are usually dissolved in water or in aqueous alcohol, and water molecules are split off during the condensation and hardening processes and droplets or bubbles are formed as a result. that the moisture is captured in the surface layer, evaporates there and, during the pressing, leaves voids in this surface layer as soon as the product cools down. The flow properties of the resin at low pressures are such that the migration of moisture against the surface leaves voids in the finished product. These bubbles do not occur at higher pressures because the flow of the resin is increased to such an extent that the bubbles break open and the resin flows, forming a mass that is homogeneous with the paper.
Whether there is a melamine resin with flow properties which would enable an article coated with such a resin to be produced at pressures below 35 kg / cm2 without the occurrence of voids in the resin surface is unknown to our knowledge. Attempts have been made to improve the flow properties of melamine-formaldehyde resins by adding plasticizers, in particular of the orthopara- <coluenesulfonamide or ortho'-paratoluenesulfonamide-formaldehyde type, but the results obtained were unsatisfactory, although some improvements could be noted.
The main aim of the invention is the production of such a layer material by a process which only requires relatively low pressures, for example pressures of 35 kg {cm2 or less.
It has now been found that by modifying
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Decoration of a melamine resin by adding finely divided silica, layered materials whose surfaces consist of such a resin or have been treated with such, could not be pressed at pressures above 35 kg {cm2 in order to achieve results that are at least as good as those when using pressures in the range of about 105 kgfcm2.
It is known to add silica to thermosetting or thermosetting resins in order to absorb water generated during the curing of the resin and to obtain other desirable properties, e.g. B.
Prevents the formation of blocks.
A method according to the invention for the production of a layered article with a surface of a carrier material impregnated with a melamine-formaldehyde resin consists in adding 0.1 to 10% by weight of the same finely divided silica, which has a refractive index approximately to the mean value of the The refractive indices of the substrate and the melamine-formaldehyde resin are equal, whereupon the article is exposed to heat and a pressure not exceeding about 35 kgfcm 2 in order to cure the resin.
The silica used is preferably amorphous with a particle size between 15 and 20 μm.
The carrier material impregnated with the modified melamine-formaldehyde resin can be dried in a vacuum oven (minimum value of the negative pressure between 625-700 mm Hg) at a higher temperature immediately before it is applied to the laminate to be produced.
The pH of the modified melamine resin is preferably brought to a minimum of 8.0 before it is used to impregnate the carrier material.
The modified melamine resin can contain 1-25% by weight, calculated on the resin, of a modifier known as a plasticizer or flow agent.
It has been found that by adding silica in a very finely divided state to melamine resins, the minute voids are suppressed that are formed when a sheet material having a surface treated with or containing a melamine resin is pressed at low pressures. One tends to believe that the structure of a single amorphous silica particle in an aqueous solution can be viewed from the point of view that every oxygen atom lies between two silicon atoms, with the consequence that silicon ions located on the surface tend to achieve tetrahedral coordination to complete.
When it comes into contact with moisture, water attaches to the unsuitable surface, with the hydrogen migrating to the oxygen atom on the surface and the hydroxyl to the silicon on the surface. The water is bound to the structure by exactly the same silicon-oxygen compound as that which exists in the whole system and it is indistinguishable from the surface, oxygen ions that are present as part of the silica structure before the absorption of water. The result is that hydroxyl groups are present on the surface of each particle and the amount of water absorbed is proportional to the surface area exposed.
Furthermore, if the silica has a refractive index approximately equal to the mean value of that of the resin-coated paper sheet as well as the melamine-formaldehyde resin itself, then it is possible to give a higher degree of homogeneity and hence clarity of the article with such a resin surface when pressed to reach.
One suitable form of silica is that. which is sold under the brand name "Aerosil". This product is almost chemically pure amorphous silica and is moisture-free.
It is supplied in powder form and has a particle size between 15-20 μm, a density of 40 g / l in loose form and 60 g / l after shaking and a surface area of approximately 175 m2 / g. The refractive index of the material sold under "Aerosil" is 1.55 and this makes it particularly suitable for processes according to the invention, because the refractive index of melamine-formaldehyde resin is between 1.6 and 1.65 and that of α-cellulose paper used as the carrier material can be used between 1.45 and 1.5.
When mixed with aqueous solutions of melamine formaldehyde resins, the silica provides a colloidal, viscous mixture with thixotropic properties.
When manufacturing laminates that are to be pressed at low pressures, it is essential to remove as large a percentage of solvents as possible, which can cause bubbles and cavities at the temperature used during pressing, without, however, the hardening of the resin in advanced to a significant extent and without its flow properties being impaired.
In known laminates with resin-impregnated decorative films and with unmodified, melamine resin-impregnated carrier sheets made of α-cellulose paper, the sheets or films are dried to such an extent that the decorative film has a residual volatile content of about 3% by weight and the t-cellulose sheet has one has those of 3% by weight. This drying of the sheets or foils removes moisture sufficiently that a satisfied
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The resulting surface area is created when a laminate is pressed at around 105 kg / cm2 and at 1500 C, but the hardening of the resin progresses so far that it flows insufficiently and too slowly to produce equally good products at pressures below 35 kg / cm2 to surrender.
If a-cellulose carrier sheets and resin-impregnated decorative sheets or foils are dried for the production of bodies to be obtained according to the invention with low pressures, it is necessary to remove as much moisture as possible without driving the hardening of the resin beyond a stage which is still occurring during the pressing process ensures the required flow. It has been found that appropriate sheets or foils can be obtained by adding plasticizers to the resin by hanging them up at a temperature between 60 and 700 C or in the moist state immediately before use and then at 1300 C for 2-3 minutes dries.
However, these types of drying are impractical for normal production because they would mean an increase in the production costs of the product. As a preferred alternative, it has been found that decorative films impregnated with melamine resin and α-cellulose paper facings impregnated with silica-modified melamine resin for making laminates using pressures not exceeding 35 kg / cm 2 are obtained by performing drying in a vacuum oven can, in which the sheets or foils are treated at temperatures between 60 and 800 C for 30-90 minutes, the negative pressure being maintained between 625 and 700 mm Hg.
Drying in a vacuum oven allows some of the water present in the leaves to be removed, but does not drive the resin to a stage of hardening that would be achieved using the drying process normally used in the manufacture of high pressure laminates.
For example, in the production of objects according to the invention, it has been found to be expedient to increase the resin content of the impregnated α-cellulose and the decorative films to about 5% above the percentage that is used at high pressure. Before vacuum drying is carried out, the a-cellulose sheets have a volatile content of around 9-11% and the decorative films have a volatile content of 7-9%.
After
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and the decorative film 4-6%. With the higher resin content of the α-cellulose sheets and the fact that silica would be added to the resin, the number of volatile components remaining makes it possible to achieve a laminate with a satisfactory melamine resin surface by pressing at pressures below about 35 kg / cm2.
It has been found that, although not entirely essential, it is advantageous to add modifiers of the plasticizing or flow promoting type to the melamine-formaldehyde resin; Plasticizing bags are particularly suitable
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To keep the flow properties of the resin at the desired level. One such suitable plasticizer is that sold under the brand name "Crestamide".
It is clear that, depending on the temperature and pressure used to join the laminate, the amount of plasticizing agent can vary; It has been found that in the lower pressure ranges the amount of plasticizers can even be increased up to 25 wt%.
It has already been mentioned as the main requirement in the removal of moisture from the sheet impregnated with melamine-formaldehyde resin that the flow of the resin is reduced as little as possible, and although the drying in the vacuum oven meets this requirement to a considerable extent, the fact that the The rate of polymerization of the resin can be delayed by bringing its pH to 8.0 before use by adding sodium hydroxide, if necessary, to increase the heat stability of the resin and thus reduce its rate of hardening, and around it so as to enable vacuum drying to take place for longer periods of time at a temperature of about 800 C.
Schichu body with core veneers in the form of cardboard, boards, boards made of wood chips, and wood waste, paper and the like. The like, which are impregnated or coated with a thermosetting or thermosetting resin, may have melamine resin surfaces which are applied to the surfaces of the laminated bodies by the method of the invention.
It is clear that the invention is not only intended for laminated bodies with the aforementioned veneers, because all laminated bodies with melamine resin surfaces that are produced with pressures below 35 kg / cm2 can be produced considerably more cheaply than the same objects with pressures of around 105 kg {cm2.
Embodiment:
Crushed, chip-like veneers made of Ceiba wood with a thickness of 3 mm are coated with a thermosetting resin of a phenol type, but not impregnated, and combined to form a stack, which is covered on both sides with 6 sheets of kraft paper, which are covered with a thermosetting resin of the phenol type so far had been impregnated so that they had a resin content of 50 Grew .-% of the leaves
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exhibit. Then drying between 110 and 1500 C is carried out by passing it through drying machines at a speed of about 6.0 m / min.
On the outer surface of the outermost sheets of the Kraft paper, decorative foils are applied which are impregnated with about 40% of the sheet weight of a melamine-formaldehyde resin; Cellulose films are applied to these cover sheets, which are impregnated with aqueous alcohol solutions of melamine-formaldehyde resins, which have been modified by adding 1-10ouzo silica until they contain 70% resin. After impregnation, the α-cellulose and the films are dried at about 1000 ° C. while passing through a drying machine at a speed of 1.50 m / min. Immediately before use, they are dried in a vacuum oven at a vacuum of 625-700 mm Hg and a temperature between 60 and 800 C for a further 30-90 minutes.
The dried cellulose sheets have a volatile content of 6-8% gel and the decorative films have a content of 4-6% by weight. The stack is placed between polished metal plates and pressed between the beds or crucibles of a press at a temperature of 1450 C and a pressure of 35 kg / cm2.
PATENT CLAIMS:
1. Process for the production of layered objects with a decorative layer and a transparent surface protection sheet impregnated with melamine-formaldehyde resin, characterized in that the melamine-formaldehyde resin is modified by adding 0.1-10% by weight of the resin to finely divided prior to impregnation of the carrier material Silica, which has a refractive index approximately equal to the mean value of those of the translucent surface sheet and the melamine formaldehyde resin, whereupon the