AT340151B

AT340151B - Verfahren zum herstellen beschichteter holzwerkstoffe oder schichtstoffe

Info

Publication number: AT340151B
Application number: AT454875A
Authority: AT
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur Ag
Priority date: 1971-11-05
Filing date: 1975-06-13
Publication date: 1977-11-25
Also published as: ATA454875A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen beschichteter Holzwerkstoffe oder Schichtstoffe durchaufpressen einer mit einem Aminoplasten imprägnierten Papier- oder Gewebebahn auf Holzwerkstoffe bzw. auf mit Phenolharz imprägnierte Kraftpapier unter Drucken von 10 bis 100 kp/cm2 und Temperaturen von 120 bis 1800C.

Aminoplaste sind harzartige Produkte und deren Lösungen, die durch Kondensation von Amino- oder Iminogruppen enthaltenden Verbindungen, den sogenannten Aminoplastbildnern, und Carbonylverbindungen entstehen.

Es ist bekannt, auf Platten von Holzwerkstoffen (Holzfaser- oder Holzspanplatten) eine Dekor- bzw.

Schutzschicht dadurch aufzubringen, dass dekorative Papier-bzw. Gewebebahnen mit geeigneten Aminoplasten, vorzugsweise Melaminharzen, getränkt und mit einem bestimmten Restfeuchtegehalt auf die Platten des Holzwerkstoffes durch Thermohärtung auflaminiert werden. Der Pressdruck kann dabei 10 bis 100 kp/cm2 und die Temperatur 120 bis 180C betragen. Während des Pressvorganges härtet der Aminoplast aus und verbindet die Papier- bzw. Gewebebahn mit der Platte des Holzwerkstoffes. In ähnlicher Weise lassen sich Schichtstoffe mit dekorativer bzw. schützender Oberfläche herstellen. Diese beschichteten Holzwerkstoffe und Schichtstoffe zeichnen sich durch ihre guten chemischen und physikalischen Eigenschaften aus. Die zum Tränken der für die Dekor bzw. Schutzschicht vorgesehenen Papier- bzw.

Gewebebahnen benutzten nicht elastifizierten Aminoplaste besitzen jedoch im ausgehärteten Zustand nur eine geringe Elastizität, weshalb mit diesen Harzen hergestellte Oberflächen zur Rissbildung neigen.

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, die mangelnde Elastizität der Dekorschicht durch Zusätze zu den Tränkharzen zu beseitigen oder zu verringern. Insbesondere wurden als Zusätze Polyalkohole, Sorbit und Zucker, sowie aromatische Sulfonamide empfohlen. Beim Zusatz von Polyalkoholen oder Zuckern wird jedoch die Wasserfestigkeit der ausgehärteten Harze ungenügend, wenn die Elastizität ausreichend sein soll.

Sulfonamide allein reichen zur Erzielung einer guten Elastizität nicht aus.

Es wurde nun gefunden, dass die Rissbildung in der Oberfläche von Schichtstoffen und Holzwerkstoffen beseitigt bzw. die Elastizität der Oberfläche noch weiter erhöht werden kann, ohne dass die Wasserfestigkeit beeinträchtigt wird, wenn für die Dekor-bzw. Schutzschicht erfindungsgemäss eine Papier- bzw. Gewebebahn verwendet wird, die mit einem Aminoplasten imprägniert worden ist, der 1-Phenyläthandiol-l, 2 und/oder dessen Reaktionsprodukte mit den Harzbildnern enthält.

Zur Herstellung des neuen, für die Imprägnierung zu verwendenden Aminoplastes wird ein Aminoplastbildner in an sich bekannter Weise mit einer Carbonylverbindung kondensiert und vor, während oder nach der Kondensation 1-Phenyläthandiol-l, 2 zugefügt.

1-Phenyläthandiol-l, 2 ist ein auch unter dem Namen Phenyläthylenglykol bekanntes Handelsprodukt und hat die Formel
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1-Phenyläthandiol-l, 2 kann auch in Form des bei der Herstellung anfallenden Rohproduktes eingesetzt werden.

Als Ausgangsprodukte für die Herstellung der Aminoplaste kommen die bekannten Aminoplastbildner, wie z. B. Harnstoff, Thioharnstoff, Dicyandiamid, Guanamine, wie Aceto- oder Benzoguanamin, insbesondere jedoch Melamin und die zur Kondensation mit Aminoplastbildnern bekannten Carbonylverbindungen, wie z. B. Acetaldehyd, aromatische Aldehyde und Ketone, insbesondere jedoch Formaldehyd in Betracht. Auch Mischungen von Aminoplastbildnern und/oder von Carbonylverbindungen können zur Herstellung des Aminoplasts verwendet werden. Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukte und deren Mischkondensate oder Mischungen mit andern Aminoplastbildnern und Formaldehyd haben sich zur Herstellung der neuen Harze bewährt.

Das l-Phenyläthandiol-l, 2 kann vor, während oder nach'beendeter Kondensation dem zu modifizierenden Harz zugefügt werden. Vorzugsweise werden 0,5 bis 25 Gew. -%, insbesondere 5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf den Festkörpergehalt des fertigen Harzes, 1-Phenyläthandiol-l, 2 zugefügt.

Das l-Phenyläthandiol-l, 2 kann auch in Form wässeriger Lösungen zugefügt werden. Erfolgt die Zugabe des 1-Phenyläthandiols-l, 2 vor oder während der Kondensation des Harzes, dann reagiert mindestens ein Teil mit den Harzbildnern. Der neue Aminoplast enthält, bezogen auf seinen Festkörpergehalt und berechnet als 1-Phenyläthandiol-l, 2 0,5 bis 25 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 10 Gew.-%, 1-Phenyläthandiol-l, 2 und/oder Reaktionsprodukte mit den Harzbildnern.

Den neuen Aminoplasten können auch Salze schwacher bis starker organischer Säuren, beispielsweise

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Ammonium-lactat oder Äthylendiaminophosphat zugefügt werden, um die Härtung zu beschleunigen, ohne dass sich dadurch die Elastizität der Überzüge oder Schichtstoffe verschlechtert.

Bei der Herstellung der Harze können auch noch andere Modifizierungsmittel, wie z. B. Mono- oder Di-
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der Amidosulfosäure, aromatische Sulfonsäureamide u. dgl. zugefügt werden.führt. In manchen Fällen, z. B. bei Zusatz von grösseren Mengen von Salzen der Amidosulfonsäure, können die erhaltenen Harze auch unbegrenzt wasserlöslich sein.

Die Herstellung von dekorativ beschichteten Holzwerkstoffplatten unter Verwendung der neuen Amino- plaste erfolgt so, dass die Papier- bzw. Gewebebahn mit einem neuen Aminoplasten getränkt und in an sich bekannter Weise weiterverarbeitet wird. Die getränkte und getrocknete Papier- bzw. Gewebebahn wird so- dann auf die vorbereitete Holzwerkstoffplatte unter Drucken von 10 bis 100 kp/cm2 und Temperaturen von
120 bis 1800C aufgepresst, wobei für die Pressung vorteilhafterweise Mehretagenpressen verwendet werden.

Analog können beim Einsatz von mit Phenolharz imprägnierten Trägerbahnen an Stelle der Holzwerkstoff- platten Schichtstoffe hergestellt werden.

Die so hergestellten Schichtstoffe und beschichteten Holzwerkstoffe zeichnen sich z. B. durch einen hervorragenden Glanz und ausgezeichnete Wasserbeständigkeit sowie dadurch aus, dass die Oberflächen nach einer Temperprüfung, die 20 h bei 800C durchgeführt wird, nicht mehr reissen.

Beispiel 1 :
200 g Melamin
305 g Formaldehyd in Form einer 39% eigen wässerigen Lösung
9,5 g Sorbit 70% zig
16 g l-Phenyläthandiol-1, 2
16 g Zucker
102 g Wasser
2 ml 2 n Natronlauge werden unter ständiger Kontrolle des pH-Wertes, der bei 8,5 bis 9,2 liegen soll, bis zu einer Wasserverdünnbarkeit von 1 : 1 bei 85 C kondensiert. Anschliessend wird die Lösung abgekühlt und mit Wasser auf eine Konzentration von 54% verdünnt. Danach werden 10 g Diäthanolaminoacetat 50essig zugegeben.

In dieser Harzlösung wurde ein etwa 80 g/m2 schweres aus Edelcellulose hergestelltes Dekorpapier auf ein Endgewicht von etwa 200 g/m2 imprägniert und auf einen Restfeuchtegehalt von 5,5 bis 6, 5% getrocknet (5 min/1600C). Das Papier wurde anschliessend in einer Mehretagenpresse mit einem Druck von 20 kp/cm2
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10 min. Danach wurde auf 70 bis 800C zurückgekühlt und entformt.

Die Oberfläche der beschichteten Holzspanplatte zeigte nach der Temperung, die 20 h bei 800C durchgeführt wurde, keine Risse.

Vergleichsbeispiel : Die Herstellung der Aminoharzlösung gemäss Beispiel 1 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass das 1-Phenyläthandiol-l, 2 weggelassen wurde. Unter Verwendung der hergestellten Aminoharzlösung wurde, wie in Beispiel 1 angegeben, eine dekorativ beschichtete Holzspanplatte hergestellt.

Nach der Temperung, die ebenfalls 20 h bei 800C durchgeführt wurde, zeigte die Oberfläche der beschichteten Holzspanplatte deutliche Rissbildungen über die gesamte Oberfläche.

Beispiel 2 :
315 g Melamin
384 g Formaldehyd in Form einer 39% eigen wässerigen Lösung
46,5 g 1-Phenyläthandiol-1, 2
23,3 g Sorbit 70% tg
23,3 g Zucker

235 g Wasser
3 ml 2 n Natronlauge werden bei 850C unter ständiger Kontrolle des pH-Wertes, der bei 8,5 bis 9, 2 liegen soll, auf eine Wasserverdünnbarkeit von 1 : 1 kondensiert. Der abgekühlten Lösung werden anschliessend 5,5 g Äthanolaminhydrochlorid 50% zig zugegeben.

In dieser Lösung wurde ein 80 g/m2 schweres Dekorpapier, wie in Beispiel 1 angegeben, imprägniert und getrocknet. Die weitere Verarbeitung erfolgte ebenfalls wie unter Beispiel 1.

Auch die so hergestellte dekorativ beschichtete Holzspanplatte zeigte nach der Temperung, die wie bei Beispiel 1 20 h bei 800C durchgeführt wurde, keine Risse.

Vergleichsbeispiel : Die Herstellung der Aminoharzlösung gemäss Beispiel 2 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass das 1-Phenyläthandiol-1, 2 weggelassen wurde. Mit der erhaltenen Harzlösung wurde das 80 g/m2 schwere Dekorpapier wie in Beispiel 1 imprägniert und getrocknet. Die weitere Verarbeitung zu der beschichteten Holzspanplatte erfolgt wie unter Beispiel 1.

Die Oberfläche der beschichteten Holzspanplatte zeigte nach der Temperung, die ebenfalls 20 h bei 800C durchgeführt wurde, deutliche Rissbildung über die gesamte Oberfläche.

Beispiel 3 :
315 g Melamin
384 g Formaldehyd in Form einer 39% gen wässerigen Lösung
40 g 1-Phenyläthandiol-1, 2
25 g Sorbit 70% ig
15 g amidosulfosaures Natrium
20 g Zucker
235 g Wasser
3 ml 2 n Natronlauge werden bei 850C unter ständiger Kontrolle des pH-Wertes, der bei 8,6 bis 9,4 liegen soll, auf eine Wasserverdünnbarkeit von 1 : 2 kondensiert.

In dieser Lösung wurde ein zirka 30 g/rn schweres Overlaypapier (ein aus a-Cellulose bestehendes hochtransparentes Papier), auf ein Endgewicht von 100 bis 105 g/m2, eine Restfeuchte von 6,5 bis 7,0%, und ein 120 g/m2 schweres Dekorpapier auf ein Endgewicht von 200 bis 210 g/m2 und einen Restfeuchtegehalt von 5, 5% imprägniert und getrocknet. Zusammen mit in Phenolharz imprägnierten Natronkraftpapieren wurde ein Schichtstoff hergestellt.

Aufbau :
1 Overlaypapier
1 Dekorpapier
9 phenolharzimprägnierte
Kraftpapier
1 Trennfolie (silikonisiertes
Papier)
Gepresst wurde 8 min bei 1400C und einem Druck von 100 kp/cm2. Vor dem Entformen wurde auf 70 bis 800C zurückgekühlt. Die hergestellte Schichtstoffplatte zeigte nach der Temperung, die gemäss DIN 16926 durchgeführt wurde, keine Rissbildung.

Vergleichsbeispiel : Die Herstellung der Aminoharzlösung gemäss Beispiel 2 wurde mit der Abänderung wiederholt, dass das 1-Phenyläthandiol-1, 2 weggelassen wurde.

Unter Verwendung der erhaltenen Harzlösung wurde wie in Beispiel 3 angegeben, das Overlay-und Dekorpapier imprägniert, getrocknet und zu einer Schichtstoffplatte verarbeitet.

Die Schichtstoffplatte zeigte nach der Temperung, die gemäss DIN 16926 durchgeführt wurde, Rissbildung.

Vergleichsbeispiel :
315 g Melamin
384 g Formaldehyd 39%ig
69,8 g Sorbit 70% ig
23,3 g Zucker
235 g Wasser
3 ml 2 n Natronlauge wurden bei 850C unter ständiger Kontrolle des pH-Wertes, der bei 8,5 bis 9,2 liegen soll, auf eine Wasserverdünnbarkeit von 1 : 1 kondensiert. Der abgekühlten Lösung werden anschliessend 5,5 g Äthanolaminhydrochlorid 50%ig zugesetzt.

Die weitere Verarbeitung erfolgte gemäss Beispiel 1. Die beschichtete Holzspanplatte zeigte nach der Temperung, die 20 h bei 800C durchgeführt wurde, Risse.

PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Herstellen beschichteter Holzwerkstoffe oder Schichtstoffe durch Aufpressen einer mit einem Aminoplasten imprägnierten Papier- oder Gewebebahn auf Holzwerkstoffe bzw. auf mit Phenolharz imprägnierte Kraftpapiere unter Drucken von 10 bis 100 kp/cm2 und Temperaturen von 120 bis 180 C, dadurch gekennzeichnet, dass eine Papier- oder Gewebebahn verwendet wird, die mit einem Aminoplasten imprägniert worden ist, der l-Phenyläthandiol-l, 2 und/oder dessen Reaktionsprodukte mit den Harzbildnern enthält.

Claims

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einem Aminoplastharz imprägniert worden ist, bei dem der auf l-Phenyläthandiol-1, 2 berechnete Gehalt 0,5 bis 25 Gew.-%, bezogen auf den Festkörpergehalt des fertigen Harzes, beträgt. EMI4.1