<Desc/Clms Page number 1>
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verkleben eines cellulosehaltigen Substrats mit einem Polymeren unter Verwendung eines Polyalkylenimins als haftvermittelnde Zwischenschicht bei der Herstellung von Schicht- holzgegenständen. Sie betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von Schichtholzstrukturen mit verbesserter Beständigkeit gegenüber Schichtspaltung in Gegenwart von Feuchtigkeit und die dabei erhaltenen Gegenstände.
Erfindungsgemäss wird die Verklebung von Holzschichten unter Bildung einer Schichtholzstruktur, die gegen Schichtspaltung in Gegenwart von Feuchtigkeit beständig ist, dadurch erreicht, dass zur Verklebung von Holzoberflächen ein modifiziertes Äthylenpolymerisat verwendet und das Polyalkylenimin auf eine Cberfläche von mindestens einer der Komponenten Holz und modifiziertes Äthylenpolymerisat für jede Holz-Polymerisatberührungsfläche aufgebracht und danach unter Bildung eines Schichtstoffgegenstandes erhitzt und gepresst wird.
EMI1.1
wird zusammengefügt, indem eine dünne Folie oder ein dünner Film des modifizierten Polyolefins zwischen Holzplatten gebracht wird. Eine derartige zusammengefügte Platte wird bei mehreren Atmosphären Druck erhitzt. um die geschichtete Struktur zu bilden.
Zu den modifizierten Äthylenpolymerisaten gehören beispielsweise
1. Pfropfmischpolymerisate, d. h. Polymerisate, die durch Aufpfropfen von carboxylgruppenhaltigen. äthy- lenisch ungesättigten Monomeren, wie Acrylsäure und Methacrylsäure, auf vorgebildete Äthylenpolymerisate erhalten werden,
2.
Mischpolymerisate von Äthylen und einer a. ss-äthylenisch ungesättigten Mono-oder Polycarbonsäure oder einem Anhydrid davon, das durch nachfolgende Hydrolyse in Carbonsäuregruppen umgewandelt werden kann. und
3. Äthylenpolymerisate, die durch Cberflächenaktivierung modifiziert worden sind, beispielsweise dadurch. dass ein Film oder eine dünne Folie des Polymerisates ionisierender Strahlung, insbesondere Elektronen mit hoher Energie, wie sie von Elektronenbeschleunigern erzeugt werden, beispielsweise von elektrostatischen Generatoren (Van de Graaff), Resonanztransformatoren oder Linearbeschleunigern, vorzugsweise in Gegenwart von Sauerstoff, aus gesetzt wird.
Die Pfropfmischpolymerisate, die am vorteilhaftesten als Klebstoffe im erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden, sind Pfropfmischpolymerisate mit 4 bis 25, vorzugsweise 7 bis 13 Gew.-'* Acrylsäureoder Methacrylsäure und dementsprechend 96 bis 75, vorzugsweise 93 bis 87 Gew.-% Polyäthylen.
Das Polyolefinausgangsmaterial für die Pfropfungsreaktion kann jedes normalerweise feste thermoplastische Clefinpolymerisat sein, das aus mindestens 90 Gew.-% Äthylen und nicht mehr als 10 Gew.-% eines andern äthylenisch ungesättigten Monomeren, wie Propylen, Buten, Vinylacetat oder Styrol. das damit mischpolymerisierbar ist. besteht. Polyäthylen mit hoherDichte ist bevorzugt. Das polymere Ausgangsmaterial ist vorzugsweise ein Äthylenhomopolymerisat mit einem Schmelzindex zwischen 0. 1 und 60. Das Polymerisat kann
EMI1.2
gen. Fäden, Fasern oder in anderer geformter Konfiguration, wird jedoch vorzugsweise in Pulverform oder körniger Form verwendet.
Die Mischpolymerisate, die manchmal auch als Interpolymerisate bezeichnet werden. von Äthylen imd einer cx, ,äthylenisch ungesättigten Mono-oder Polycarbonsäure oder einem Anhydrid, das durch nachfolgende Hydrolyse in Carbonsäuregruppen umwandelbar ist, enthalten im allgemeinen 4 bis 25 Grew.-% des Säurecomonomeren in mischpolymerisierter Form und 96 bis 75% der mischpolymeriserten Äthylenkomponente Spe-
EMI1.3
oder eine dünne Folie eines Äthylenkohlenwasserstoffpolymerisates Bestrahlung oder andern bekannten Arbeitsweisen zur Erzeugung von aktiven Stellen, insbesondere auf der Oberfläche des Polymerisates, insbesondere in Gegenwart von Sauerstoff oder Ozon, unterworfen wird.
Besonders vorteilhaft für die Behandlung der Polymerisate sind Koronaentladung oder Elektronen hoher Energie aus den Elektronenbeschleunigerquellen wie Van de Graaf-Beschleunigern, Resonanztransformatoren und Linear-Beschleunigern. Bestrahlung durch ss-Strahlen kann ebenfalls verwendet werden. Durch eine derartige Behandlung werden auf dem Polymerisat aktive Gruppen erzeugt. die bei der Verwendung des behandelten Polymerisates in Kombination mit einem Adhäsionspromotor die Ziele der Erfindung erreichen lassen. Der Bestrahlungsdosierungsbereich variiert etwas mit dem Typ des behandelten Äthylenpolymerisates. Die Dosierung liegt jedoch im allgemeinen in dem Bereich von etwa 0, 5 bis etwa 10 Mrad. Gewöhnlich ergeben etwa 2 bis etwa 6 Mrad optimale Ergebnisse.
Dosierungen über etwa K'Mrad erzeugen modifizierte Äthylenpolymerisate, die schlechtere Klebstoffeigenschaften besitzen, wenn sie im - : r- findungsgemässen Verfahren verwendet werden, wahrscheinlich auf Grund von übermässiger Vernetzung. Eine Dosierung unter 0. 5 Mrad erzeugt eine unzureichende Wirkung.
Wenn das Äthylenpolymerisat durch Koronaentladungsbehandlung von Filmen modifiziert wird. so kann
<Desc/Clms Page number 2>
jede der bekannten Arbeitsweisen und Vorrichtungen für die Koronaentladungsbehandlung von folienähnlichen Materialien verwendet werden. Im allgemeinen werden Spannungen zwischen etwa 3000 und 15 000 V unter derartigen Bedingungen verwendet, dass keine Funkenbildung auftritt. Die Mindestbehandlung hängt etwas von dem zu behandelnden Äthylenpolymerisat ab, d. h. Polyäthylen mit niedriger Dichte erfordert mehr Behandlung als Polyäthylen mit hoher Dichte.
Im allgemeinen stellt eine Menge eine angemessene Behandlung dar, die mindestens der äquivalent ist, die erhalten wird, wenn ein Film mit einer Breite von 15 cm und einer Dicke von etwa 0, 25 mm mit einer Geschwindigkeit von etwa 152 m/min durch den Raum zwischen Elektroden geleitet wird (wovon eine ein Stab mit 16 mm Durchmesser und einer Länge von etwa der Breite des Filmes ist und die andere die Form einer ebenen Platte mit etwa der gleichen Länge und mit einer Breite hat, die das Mehrfache des Durchmessers des Stabes beträgt), wobei die Elektroden etwa 1, 5 mm auseinander und derart orientiert sind, dass ihre Längserstreckung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Filmes verläuft, und eine Spannungsdifferenz von etwa 10 000 V aufweisen.
Erwünschtenfalls kann eine Behandlung verwendet werden, die dem 25fachen dieser Menge oder mehr äquivalent ist, insbesondere mit Polyäthylen niedriger Dichte, d. h. unter den obigen Bedingungen erfolgt die Bewegung des Filmes durch den Raum zwischen den Elektroden mit einer Geschwindigkeit von 6 m/min oder weniger.
Die modifizierten Äthylenpolymerisate können, wenn sie nicht als folienähnliche Zusammensetzungen hergestellt worden sind, leicht in die Folien- oder Filmform kalandert werden, in der sie gewöhnlich verwendet werden. Trotz der auf der Hand liegenden Vorteile eines Klebstoffes in Folienform können diese modifizierten Äthylenpolymerisate auch in Form von Pulvern oder Körnern verwendet werden, die gleichmässig auf der Cberfläche der zu verbindenden Gegenstände verteilt werden, in einer Menge, die ausreicht, um das Furniermaterial adhäsiv zu verkleben, wenn es erhitzt und gepresst wird, beispielsweise in einer Menge, die ausreicht, um einen kontinuierlichen oder im wesentlichen kontinuierlichen dünnen Film des modifizierten Äthylenpolymerisates zu bilden.
Die Polyalkylenimine. die zur Schaffung der intermediären adhäsionsfördernden Überzugsablagerung in den erfindungsgemässen zusammengesetzten Filmstrukturen verwendetwerden, um die gewünschte wirksame Schichtstoffbildung zwischen den Holzschichten sicherzustellen, sind vorteilhafterweise Polyäthylenimine der allgemeinen Formel
H (CH CH-NH'CH-CH-NH--H worin n einen Zahlenwert von mindestens eins und grösser bedeutet, wobei eine grössere Zahl einen Wer'von 1000 bis 2000 und mehr besitzt. Wenn somit ein Polyäthylenimin für die Behandlung der Oberfläche des Holzes oder des modifizierten Äthylenpolymerisates verwendet wird, so kann es jedes gewünschte Molekulargewicht haben, mit dem das Material erhalten werden kann.
Es ist jedoch im allgemeinen am vorteilhaftesten. die Verwendung von Materialien mit sehr niedrigem Molekulargewicht, die übermässige Flüchtigkeit besitzen, zu vermeiden.
Ersichtlicherweise können andere Polyalkylenimine, die Polyäthyleniminen äquivalent sind, ebenso als ein intermediärer adhäsionsfördernder Überzug verwendet werden, um die Oberflächen der Holzschichten oder des modifiziertenÄthylenpolymerisates anstelle von oder in Kombination mit denPolyäthyleniminen zu behandeln.
Gewöhnlich ist es dafür von grösster praktischer Bedeutung, eines der homologen Polyalkylenimine einzubringen die Alkyleneinheiten mit weniger als etwa 4 Kohlenstoffatomen enthalten. Die Polyalkylenimine mit dem für die Verwendung grössten Interesse sind die relativ niedrig polymeren, wasserlöslichen Materialien, deren Viskosität in 20% iger wässeriger Lösung bei 200C in der Grössenordnung von 100 P liegt.
Nur eine sehr kleine Menge des Polyalkylenimins braucht als ein intermediärer adhäsionsfördernder Überzug auf der zu verklebenden Holzoberfläche abgelagert zu werden. Im allgemeinen ist eine Menge für die Erleich-
EMI2.1
tiv kann das Polyalkylenimin auf die Oberfläche des modifizierten Äthylenpolymerisatfilmes aufgebrachtwerden.
Das Polyalkylenimin kann zwar gewünschtenfalls direkt aufgebracht werden, im allgemeinen erfolgt jedoch die Aufbringung des Polyalkylenimins besser, üblicher und leichter aus einer Lösung oder Dispersion des adhäsionsfördernden Mittels in einem geeigneten Lösungsmittel, wie beispielsweise Wasser, Aceton, Methyläthyl- keton, Methylisopropylketon und Niedrigalkylalkoholen (insbesondere denen mit weniger als 4 Kohlenstoffatomen). Es erweist sich oft, dass Methanol, Äthanol und Isopropanol optimales Lösungsmittelverhalten für das Polyalkylenimin zeigen. Vorteilhafterweise wird eine relativ verdünnte Lösung des Polyalkyleniminbehandlungs- mittels in dem Lösungsmittel verwendet. beispielsweise eine Lösung mit einer Polyalkyleniminkonzentration
EMI2.2
<Desc/Clms Page number 3>
laminiert werden.
Die Ablagerung des Polyalkylenimins kann mit besonderem Vorteil aus einer Wasserlösung auf die Holzunterlage erfolgen.
EMI3.1
der Lösung davon auf die Oberfläche der Holzunterlage, die auf die Mischpolymerisatschicht laminiert wird. erfolgen oder umgekehrt. Notwendigerweise wird der Überzug des stark kationischen Polyaklyeniminagens durch Luft bei Umgebungstemperatur oder mittels Wärme bei einer erhöhten Temperatur auf der Oberfläche der Unterlage vor der tatsächlichen Vereinigung der Schichten aus Holz und modifiziertem Äthylenpolymerisat. die laminiert werden, getrocknet.
In diesem Zusammenhang ist es manchmal erwünscht, ein relativ flüchtiges Lösungsmittel zu verwenden. um rasches und leichtes Trocknen (mit minimaler oder ohne äussere Wärmeanwendung) der aufgebrachten Polyalkyleniminlösung zu erlauben. So werden, wie bereits erwähnt, Isopropanol. Äthanol oder Methanol vorteilhafterweise als Lösungsmittel für die Applikationslösung des Polyalkylenimins verwendet. Derartige Lösungsmittel können in kalter Luft (beispielsweise Luft mit Raumtemperatur oder mit minimalen Wärmeanforderungen) leicht getrocknet werden, wobei die adhäsionsfördernde Zwischenschicht des Polyalkylenimins auf der Oberfläche der Unterlage abgelagert wird.
Häufig hat sich jedoch die Verwendung von warmer Luft als für die Trocknung geeignet erwiesen, insbesondere wenn Bedingungen mit relativ hoher atmosphärischer Feuchtigkeitvor- liegen.
Der bei der Beschreibung der Erfindung verwendete Ausdruck "Substrat" bzw. "Unterlage" soll die Oberfläche bedeuten, auf die das Polyalkyleniminmaterial aufgebracht wird, d. h. das Substrat bzw. die Unterlage kann Holz oder ein Film oder eine Folie aus modifiziertem Äthylenpolymerisat sein.
Die Dicke des zu verwendenden Filmes aus modifiziertem Äthylenpolymerisat ist in grossem Ausmass eine Sache der Wahl. die vom Fachmann leicht getroffen wird. Gewöhnlich ist eine relativ grössere Menge des Klebmittels erforderlich. wenn die Oberfläche der Holzgegenstände etwas porös oder rauh ist, als erforderlich ist. wenn eine derartige Oberfläche dicht und glatt ist. Demzufolge wird im ersten Fall ein etwas dickerer Film verwendet. Die Filmdicke kann im allgemeinen von 0, 05 bis 0. 5 mm, vorzugsweise von 0, 1 bis 0,25 mm, variieren.
Laminierungswärme und-druck können unmittelbar nach dem Einbringen der Polymerisatfolie zwischen die zu verklebenden Holzgegenstände angewendet werden. Alternativ können die Holzgegenstände und das filmbildende Klebmittel vereinigt und so lange wie erwünscht beiseite gestellt werden, bevor das Verklebungsverfahren durchgeführt wird.
Zum Stattfinden der Verklebungsbildung ist erforderlich, dass das Polymerisat auf eine Temperatur erhitzt wird, die ausreichend hoch ist, dass es bei der Anwendung des Druckes leicht fliesst, der notwendig ist. um innigen Kontakt zwischen den zusammentreffenden Flächen der zu verbindenden Holzlagen zu bewirken. Im allgemeinen ist eine Temperatur im Bereich von etwa 100 bis etwa 2500C wirksam, um die Erweichung des Mischpolymerisates zu verursachen und eine gute Verklebung zu bilden, wenn das Gefüge einem Druck von etwa]. 4 bis 35 kg/cm2. vorzugsweise von 1. 75 bis 14 kg/cm2, unterworfen wird.
Die Zeitdauer der Anwendung von Wärme und Druck hängt hauptsächlich von der Dicke des zu laminieren- den Gefüges ab, da diese Dicke die Zeit bestimmt, die für die Wärme erforderlich ist. um zu dem Polymerisatteil vorzudringen, das von den erhitzten Platten der Presse zur Schichtstoffherstellung am weitesten entfernt ist.
Eine Schichtstoffherstellungszeit von etwa 2 bis 5 min wird beispielsweise bei der Herstellung eines 3-Lagenschichtstoffes aus Furnier mit 1, 6 mm Dicke als ausreichend befunden. Dickere Schichtstoffe erfordern proportional grössere Zyklen und es können Schichtstoffherstellungszeiten von 30 min oder länger verwendet werden.
Abkühlen der geschichteten Einheit unter Druck ist zwar für die Erreichung von angemessener Klebfestigkeit nicht notwendig, jedoch manchmal erwünscht, um Werfen zu verhindern, das beim Abkühlen auftreten kann. insbesondere im Fall von relativ dünnen Schichtstoffen mit beträchtlicher Fläche. Dieses Abkühlen kann in der Schichtstoffherstellungspresse erfolgen, indem einfach der Dampfstrom zu den Platten abgestellt und Kühlwasser zugeführt wird. In Hinblick auf Wärmeeinsparung und Zeitverbrauch ist es jedoch bevorzugt, die heisse Schichtstoffeinheit in eine kalte Presse zu überführen, wo sie unmittelbar dem im wesentlichen gleichen Druck unterworfen wird. der während des Erhitzens verwendet wird. Das Gefüge wird bei diesem Druck gehal- ten, bis es auf etwa Umgebungstemperatur abgekühlt ist.
Die erfindungsgemäss erzeugte Verklebung zwischen den Holzlagen einer Schichtstoffstruktur ist ausserordentlich fest und in hohem Mass beständig gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit. Die Schichtstoffe sind für Anwendungen im Freien geeignet und sind unter Bedingungen der Einwirkung von Feuchtigkeit und Wasser brauchbar.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen. In den Beispielen sind alle Teile und Prozentangaben gewichtsbezogen, wenn nichts anderes angegeben ist.
Beispiele l bis 13 : Eine Anzahl von 3-Lagenschichtstoffen aus Holzfurniermaterial mit 1. 6 mm Dicke
<Desc/Clms Page number 4>
(wenn nachfolgend nichts anderes angegeben ist) wird unter Verwendung der adhäsiven Pfropfmischpolymerisate von Acrylsäure und Polyäthylen mit hoher Dichte unter gemeinsamer Applikation von Polyäthylenimin hergestellt. Das Polyäthylenimin wird auf das Furnier aufgebracht, indem eine wässerige Lösung mit einer Konzentration von l% auf die zu verklebenden Furnieroberflächen aufgebürstet wird. Eine derartige Behandlung führt zu einem Polyäthyleniminüberzug von 243 g, Trockenbasis, pro 93 m2 bei doppeltem Leimauftrag für Birkenfurnier und dementsprechend von 312 g bei Verwendung von Douglas-Tanne.
Nachdem das behandelte Furniermaterial 16 h lang bei Umgebungstemperatur an der Luft getrocknet hat, wird eine 3-Lagenplatte derart zusammengefügt, dass die Richtung der Maserung der Mittellage senkrecht zu der Maserungsrichtung der äusseren Lagen verläuft, und mit einer dünnen Folie eines Pfropfmischpolymerisates von Acrylsäure und einem Polyäthylen mit hoher Dichte zwischen den Lagen des Furniermaterials und in Berührung mit der polyäthyleniminbehandelten Oberfläche davon.
Die vereinigten Platten werden laminiert, indem sie 5 min in eine mit Dampf erhitzte heisse Presse mit 1850C und einem Druck von 14 kg/cm2 (wenn nachfolgend nichts anderes angegeben ist) und dann unmittelbar danach in eine kalte Presse gebracht werden, wo sie 2 min lang einem Druck von 14 kg/cm2 ausgesetzt werden.
Es werden Proben der 3-Lagenschichtstoffe hergestellt und durch ein Verfahren getestet, das dem in ASTM D805-52 beschriebenen Sperrholzleimtest ähnlich ist. Die Messungen der Scherfestigkeit werden an Proben des Schichtstoffes im Zustand wie hergestellt vorgenommen, in einer Trockenschermessung und auch in noch feuchtem Zustand nach einem"cyclischen Kochtest". Die angegebenen Messungsergebnisse sind der Durchschnitt von 5 Proben.
Der cyclische Kochtest umfasst das Eintauchen von Teststücken des Schichtstoffes 4 h lang in siedendes Wasser. anschliessendes Entfernen und Trocknen der Teststücke für 20 h in einem Ofen bei 60oC, dann Eintauchen in siedendes Wasser für weitere 4 h, wonach die Teststücke in kaltes Wasser gebracht und abkühlen gelassen werden. Die Proben aus dem cyclischen Kochtest werden auch in Hinblick auf Schichtspaltung beobachtet.
Eine Identifizierung der verwendeten Pfropfmischpolymerisate, die verwendete Furnierart und Testergebnisse der fertigen Schichtstoffe sind in Tabelle I angegeben. In Tabelle I sind auch Ergebnisse für Schichtstoffe angegeben, die gemäss der Arbeitsweise der Beispiele, jedoch ohne die vollständige Kombination gemäss der Erfindung, hergestellt worden sind, d. h. ohne die Behandlung mit einem Polyalkylenimin. Derartige Schichtstoffe ohne Polyalkyleniminbehandlung sind keine Beispiele der Erfindung, sondern sollen lediglich zum Vergleich dienen.
<Desc/Clms Page number 5>
Tabelle I
EMI5.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> Acrylsäure- <SEP> Filmdicke <SEP> Furniertyp <SEP> b) <SEP> Furnierbe-Abweichung <SEP> trocken <SEP> cyclischer <SEP> Kochtest
<tb> Nr. <SEP> gehalt <SEP> a) <SEP> mm <SEP> handlung <SEP> c) <SEP> der <SEP> HeisspressGew. <SEP> -% <SEP> bedingungen <SEP> d) <SEP> durchschnittliche <SEP> Holz- <SEP> durchschnittliche <SEP> Holz- <SEP> SchichtScherfestigkeit <SEP> fehler <SEP> Scherfestigkeit <SEP> fehler <SEP> spaltung
<tb> kg/cm2 <SEP> 5 <SEP> kg/cm2 <SEP> % <SEP> %
<tb> 1 <SEP> 8, <SEP> 0 <SEP> 0,03 <SEP> Birke <SEP> PÄI <SEP> 66,7 <SEP> 7 <SEP> 36,0 <SEP> 87 <SEP> 0
<tb> 2* <SEP> 8,5 <SEP> 0,2 <SEP> Birke <SEP> ohne <SEP> 57,6 <SEP> 13 <SEP> 7,5 <SEP> 3 <SEP> 70
<tb> 3 <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> 0,2 <SEP> Birke <SEP> PA <SEP> ! <SEP> 64,6 <SEP> 98 <SEP> 35,5 <SEP> 89 <SEP> 0
<tb> 4* <SEP> 9,4 <SEP> 0,
<SEP> 08 <SEP> Birke <SEP> ohne <SEP> 53, <SEP> 5 <SEP> 14--100
<tb> 5 <SEP> 9,4 <SEP> 0, <SEP> 08 <SEP> Birke <SEP> PÄI <SEP> > 70 <SEP> - <SEP> 30, <SEP> 0 <SEP> 90 <SEP> 0
<tb> 6 <SEP> 9,4 <SEP> 0,04 <SEP> Birke <SEP> PÄI <SEP> 23 <SEP> sec <SEP> 55,2 <SEP> 100 <SEP> 31, <SEP> 0 <SEP> 72 <SEP> 0
<tb> 7 <SEP> 9,4 <SEP> 0,04 <SEP> Birke <SEP> PÄI <SEP> 20 <SEP> sec <SEP> bei <SEP> 64,0 <SEP> 62 <SEP> 37, <SEP> 3 <SEP> 54 <SEP> 0
<tb> 2200C
<tb> 8* <SEP> ohne <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> Birke <SEP> PÄI <SEP> 50,0 <SEP> 20--100
<tb> 9* <SEP> 9, <SEP> 4 <SEP> 0,04 <SEP> Tanne <SEP> ohne <SEP> 17, <SEP> 5 <SEP> 99--100
<tb> (3, <SEP> 2 <SEP> mm)
<tb> 10 <SEP> 9.
<SEP> 4 <SEP> 0,04 <SEP> Tanne <SEP> PÄI <SEP> 19, <SEP> 4 <SEP> 100 <SEP> 12,9 <SEP> 97 <SEP> 0
<tb> (3, <SEP> 2 <SEP> mm) <SEP>
<tb> 11 <SEP> 9,4 <SEP> 0,07 <SEP> Tanne <SEP> PÄI <SEP> 3 <SEP> min <SEP> 20,6 <SEP> 99 <SEP> 15,0 <SEP> 88 <SEP> 0
<tb> (3, <SEP> 2 <SEP> mm)
<tb> 12* <SEP> 9, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> Eukalyptus <SEP> ohne <SEP> 37,0 <SEP> 93--100
<tb> 13 <SEP> 9, <SEP> 4 <SEP> 0, <SEP> 07 <SEP> Eukalyptus <SEP> PÄI <SEP> 38, <SEP> 9 <SEP> 83 <SEP> 24, <SEP> 8 <SEP> 98 <SEP> 0
<tb>
kein Beispiel der Erlindung. a) aufgepfropft auf Polyäthylen mit hoher Dichte. b) 1. 6 mm dick, wenn nichts anderes angegeben ist. Die Tanne ist Douglas-Tanne. c) PÄI bedeutet Behandlung mit einer ligen wasserigen Lösung von Polyäthylenimin. d) Normale Bedingungen : 5 min. 185 C, 14 kg/cm2.
<Desc/Clms Page number 6>
Beispiel 14 : Ein Schichtstoff wird gemäss der Arbeitsweise und mit dem Material von Beispiel 1 hergestellt, mit der Ausnahme, dass ein Film mit 0, 2 mm Dicke, hergestellt aus einem Mischpolymerisat, das durch gemeinsame Hochdruckpolymerisation von Äthylen und Acrylsäure erhalten wird, wobei 10% der Acrylsäurekomponente enthalten sind, für das Pfropfmischpolymerisat von A crylsäure und Polyäthylen mit hoher Dichte eingesetzt wird. Die dabei erhaltene durchschnittliche Trockenscherfestigkeit des Schichtstoffes beträgt 67, 3 kg/cm2, wobei der Holzfehlerprozentsatz 100% beträgt. Die Ergebnisse des cyclischen Kochtestes sind eine durchschnittliche Scherfestigkeit von 31, 8 kg/cm2, ein Holzfehler von 69% und keine Schichtspaltung.
Zum Vergleich wird ein anderer Schichtstoff (der kein Beispiel der Erfindung darstellt) durch eine identische Arbeitsweise wie in dem obigen erfindungsgemässen Beispiel hergestellt, mit der Ausnahme, dass die Poly- äthyleniminbehandlung der Furnieroberfläche weggelassen wird. Proben des so erhaltenen Schichtstoffes liefern, wenn sie in der gleichen Weise wie im obigen Beispiel getestet werden, folgende Ergebnisse :
Trockentest
EMI6.1
<tb>
<tb> durchschnittliche <SEP> Scherfestigkeit, <SEP> kg/cm'57, <SEP> 4 <SEP>
<tb> Holzfehler, <SEP> % <SEP> 31
<tb>
Cyclischer Kochtest
EMI6.2
<tb>
<tb> aurcnscmumictie <SEP> cneriestignen, <SEP> Kg/cm" <SEP>
<tb> Holzfehler, <SEP> %
<tb> Schichtspaltung. <SEP> % <SEP> 100
<tb>
B e i s p i e l 15 bis 22:
Gemäss der Arbeitsweise 1 werden andere Schichtstoffe hergestellt, mit der Ausnahme, dass für das dort verwendete Pfropfmischpolymerisat Polyäthylen eingesetzt wird, das einer Koronaentladungsbehandlung unterworfen worden ist. Die Schichtstoffe werden ebenfalls in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 getestet und die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle II gezeigt. Die Tabelle II umfasst zum Vergleich auch Ergebnisse von Schichtstoffen, die in der gleichen Weise hergestellt worden sind, mit der Ausnahme, dass bei ihnen nicht die volle Kombination gemäss der Erfindung vorliegt, d. h., dass entweder das Äthylenpolymerisat nicht in der erfindungsgemässen Weise modifiziert worden ist oder dass die Behandlung mit einem Polyalkylenimin weggelassen worden ist.
Derartige Schichtstoffe sind in der nachfolgenden Tabelle II durch einen Stern (*) identifiziert, um klarzustellen, dass es sich dabei nicht um Beispiele der Erfindung handelt. Die Koronaentladungsbehandlung wird folgendermassen durchgeführt : Die Koronaentladungsvorrichtung besteht aus einem Transformator mit 110 V primär und 10 000 V sekundär, der einen Ausgangsstrom von 23 mA erzeugt.
Dieser Ausgangsstrom wird mit einer 15 X 30 cm Platte aus rostfreiem Stahl und mit einem beweglichen Stab mit 16 mm Durchmesser und 17, 5 cm Länge in Verbindung gebracht, der etwa 1, 6 mm über der Platte aufgehängt ist. Der zu behandelnde Polyäthylenfilm wird ruhend in dem Raum zwischen der Stahlplatte und dem beweglichen Stab gehalten, während der Stab mechanisch vor und zurück über den Film bewegt wird. Der bewegliche Stab wird so reguliert, dass er 28 cm in etwa 7, 5 sec zurücklegt (ein Durchlauf), während der Zwischenraum von 1, 6 mm aufrecht erhalten wird. Die Art des Polyäthylens, d. h.. ob mit hoher oder niedriger Dichte, und die Behandlung, ausgedrückt in der Zahl der Durchläufe, sind mit den entsprechenden Testergebnissen in Tabelle II zusammengestellt.
<Desc/Clms Page number 7>
Tabelle 11
EMI7.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> Polymerisat- <SEP> Filmdicke <SEP> Koronaentladungs- <SEP> Furnier- <SEP> trocken <SEP> cyclischer <SEP> Kochtest
<tb> Nr. <SEP> beschreibung <SEP> a) <SEP> mm <SEP> behandlung, <SEP> Zahl <SEP> behandlung <SEP> c) <SEP>
<tb> der <SEP> Durchläufe <SEP> durchschnittliche <SEP> Holz- <SEP> durchschnittliche <SEP> Holz- <SEP> SchichtScherfestigkeit <SEP> fehler <SEP> Scherfestigkeit <SEP> fehler <SEP> spaltung
<tb> kg/crn2 <SEP> % <SEP> kg/cm2 <SEP> % <SEP> %
<tb> 15* <SEP> HDPÄ <SEP> 0, <SEP> 18 <SEP> 5 <SEP> ohne <SEP> 52,0 <SEP> 18 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> 16* <SEP> HDPÄ <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> ohne <SEP> PÄI <SEP> 61,5 <SEP> 8--100
<tb> 17 <SEP> HDPÄ <SEP> 0,13 <SEP> 1 <SEP> PÄI <SEP> > 70 <SEP> - <SEP> 40, <SEP> 5 <SEP> 56 <SEP> 0
<tb> 18* <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> ohne <SEP> PÄI <SEP> 29,8 <SEP> 0 <SEP> 7,
5 <SEP> 0 <SEP> 20
<tb> 19 <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 8 <SEP> PÄI <SEP> 47,0 <SEP> 43 <SEP> 19, <SEP> 6 <SEP> 38 <SEP> 0
<tb> 20 <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 16 <SEP> PÄI <SEP> 45,2 <SEP> 96 <SEP> 27, <SEP> 2 <SEP> 74 <SEP> 0
<tb> 21 <SEP> NDPÄ <SEP> 0,16 <SEP> 24 <SEP> PÄI <SEP> 59,0 <SEP> 96 <SEP> 42, <SEP> 2 <SEP> 65 <SEP> 0
<tb> 22* <SEP> NDPÄ <SEP> 0,25 <SEP> 5 <SEP> ohne <SEP> 41. <SEP> 4 <SEP> 6 <SEP> 19, <SEP> 4 <SEP> 3 <SEP> 0
<tb>
a) HDPÄ = Polyäthylen hoher Dichte
NDPÄ = Polyäthylen niedriger Dichte b) PAI bedeutet Behandlung mit 1%iger wässeriger Lösung von Polyäthylenimin
<Desc/Clms Page number 8>
Beispiele 23 bis 30 :
Andere Schichtstoffe werden wie in Beispiel l hergestellt und getestet, mit der Ausnahme, dass für das dort verwendete Äthylenpfropfmischpolymerisat Polyäthylen eingesetzt wird, das einer Bestrahlung unter Verwendung eines Van de Graaff-Generators unterworfen worden ist. Die einschlägigen Daten und Testergebnisse sind in Tabelle III zusammen mit Vergleichsdaten für Laminate mit einem Stern (*) angegeben, welche keine Beispiele der Erfindung darstellen, da sie nicht die vollständige Kombination der Erfindung enthalten.
Tabelle III
EMI8.1
<tb>
<tb> Beispiel <SEP> Polymerisat- <SEP> Filmdicke <SEP> Bestrahlungs- <SEP> Furnier- <SEP> trocken <SEP> cyclischer <SEP> Kochtest
<tb> Nr. <SEP> beschreibung <SEP> a) <SEP> mm <SEP> dosierung <SEP> c) <SEP> behandlung <SEP> b)
<tb> Mrad <SEP> durchschnittliche <SEP> Holz- <SEP> durchschnittliche <SEP> Holz <SEP> - <SEP> Schicht- <SEP>
<tb> Scherfestigkeit <SEP> fehler <SEP> Scherfestigkeit <SEP> fehler <SEP> Spaltung
<tb> kg/cm2 <SEP> % <SEP> kg/cm2 <SEP> % <SEP> %
<tb> 8* <SEP> HDPÄ <SEP> 0,15 <SEP> ohne <SEP> PÄI <SEP> 50,0 <SEP> 20 <SEP> - <SEP> - <SEP> 100
<tb> 23 <SEP> HDPÄ <SEP> 0, <SEP> 15 <SEP> 2 <SEP> PÄI <SEP> 64, <SEP> 0 <SEP> 99 <SEP> 38, <SEP> 8 <SEP> 65 <SEP> 0
<tb> 24 <SEP> HDPÄ <SEP> 0, <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> PÄI <SEP> 68, <SEP> 8 <SEP> 50 <SEP> 29, <SEP> 8 <SEP> 46 <SEP> 0
<tb> 25 <SEP> HDPÄ <SEP> 0,
<SEP> 14 <SEP> 6 <SEP> PÄI <SEP> 62, <SEP> 0 <SEP> 91 <SEP> 29, <SEP> 2 <SEP> 53 <SEP> 0
<tb> 26 <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 2 <SEP> PÄI <SEP> 57, <SEP> 0 <SEP> 95 <SEP> 29. <SEP> 8 <SEP> 96 <SEP> 0
<tb> 27 <SEP> NDPÄ <SEP> 0,16 <SEP> 4 <SEP> PÄI <SEP> 49,7 <SEP> 93 <SEP> 32, <SEP> 2 <SEP> 70 <SEP> 0
<tb> 28 <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 6 <SEP> PÄI <SEP> 53, <SEP> 8 <SEP> 88 <SEP> 33, <SEP> 4 <SEP> 96 <SEP> 0
<tb> 29 <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 10 <SEP> PÄI <SEP> 58, <SEP> 2 <SEP> 98 <SEP> 35, <SEP> 0 <SEP> 87 <SEP> 0
<tb> 30 <SEP> NDPÄ <SEP> 0, <SEP> 16 <SEP> 20 <SEP> PÄI <SEP> 57, <SEP> 0 <SEP> 96 <SEP> 33, <SEP> 0 <SEP> 57 <SEP> 0
<tb>
a) HDPÄ = Polyäthylen mit hoher Dichte
NDPÄ = Polyäthylen mit niedriger Dichte b) PÄI bedeutet Behandlung mit 1%iger wässeriger Lösung von Polyäthylenimin c)
durch Van de Graaff-Generator
<Desc/Clms Page number 9>
Aus den obigen Beispielen ist ersichtlich, dass die vollständige Kombination gemäss der Erfindung, d. h. das modifizierte Äthylenpolymerisat und der Polyalkylenimin-Adhäsionspromotor, erforderlich ist, um die Vorteile der Erfindung zu erhalten. Besonders bemerkenswert sind die Ergebnisse mit Eukalyptusfurnieren, welche mit den gewöhnlichen Klebstoffen und Arbeitsweisen gemäss dem Stand der Technik besonders schwierig in wirksamer Weise in Schichtstoffe überzuführen sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Verkleben eines cellulosehaltigen Substrats mit einem Polymeren unter Verwendung eines Polyalkylenimins als haftvermittelnde Zwischenschicht, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verklebung von Holzoberflächen ein modifiziertes Äthylenpolymerisat verwendet und das Polyalkylenimin auf eine Oberfläche von mindestens einer der Komponenten Holz und modifiziertes Äthylenpolymerisat für jede Holz, Polymerisatberührungsfläche aufgebracht und danach unter Bildung eines Schichtstoffgegenstandes erhitzt und gepresst wird.