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Procédé pour la production de revêtements résistants sur bois
Les enduits sur le bois provoquent fréquemment des in- convénients par le fait que le bois n'est pas un corps inva- riable mais possède au contraire une vie, Les couches d'en- duit qui sont le' plus souvent relativement minces et con- sistent également en des corps organiques sont donc soumi- ses, même à l'état séché, d'un côté aux influences de l'at¯ mosphère ambiante et de l'autre côté aux influences du bois situé en-dessous. Il en résulte l'inconvénient que les en-
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duits sur le bois sont en général peu solides et sont sujets à la destruction en partie parades déformations du bois, en
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partie par les actions chimiques et physiques de l'atmos- phère.
Pour améliorer la protection du bois par les enduits,
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on a déj essayé de mettra le'bois à l'abri de l'atmosphère par le fait qu' on appliquait d'abord sur le bois des bouche- pores, des masses s'appliquant au couteau, etc., et qu'on appliquait seulement ensuite les enduits usuels formant pel- licule. On a essayé en outre de produire des pellicules d'en- duit plus résistantes par le fait qu'on employait des pro- duits d'enduit qui exigeaient un chauffage au four. Il faut
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toutefois a cet effet habituellement des températures assez élevées auxquelles le bois ne peut pas être expose car il se gauchit et brûle partiellement. Ces modes de travail connus n'ont donc pas conduit à l'obtention irréprochable de revêtements résistants sur le bois.
Il a maintenant été découvert que l'on peut obtenir des revêtements résistants sur le bois lorsqu'on imprègne le bois d'une solution d'une résine artificielle au phénol et
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à la forma7.déhyde; capable de durcir a basse température et qu'on durcit ensuite la résine artificielle à des températu-
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res inférieures 1 1002 C. Fsa procédé peut par exemple s'ef- fectuer de telle façon qu'on imbibe le bois, à l'état natu- rel ou après un séchage préalable usuel ou une compression, d'une solution aqueuse ou alcoolique fluide a ,;p-7p %, d'une résine artificielle au phénol et à la formaidéhyde capable de durcir aux basses températures et qu'on durcit ensuite la
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rétine k des températures de 60 1 80 - C.
Le bois peut en ou- tre être employé dans l'état où il est obtenu après la pro- cédé connu de séchage et de maturation, ou bien on peut le
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soumettre éventuellement au préa7.able â une forte pression jusqu'à environ 20 atmosphères pour empêcher sa vitalité na turelle par une destruction partielle des cellules.
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Suivant a présente invention, la bois est d'abord placé pendant quelques heures dans une solution fluide, aqueuse ou alcoolique, de résine artificielle au phénol et % la formai-. déhyda de 30 à 70 %, de façon que la bois s'imbibe jusqu'à environ 2 mm. de profondeur de la solution de résine artifi- cielle. Pour obtenir une imprégnation rapide, ce traitement peut être effectué éventuellement d'abord dans le vide et ensuite sous pression. Le bois ainsi imprégné de resine ar¯ tificielle est alors introduit dans un four de séchage de 60 à 80 C. Après environ 1 à 12 heures un durcissement com- plet de la résine artificielle s'est produit sans que par le chauffage il se produise une détérioration du bois.
Le bois possède alors une couche de résine artificielle ayant pénétré jusqu'à 2 mm, de profondeur et reliée intimement aux fibres du bois. Le revêtement ainsi produit est par consé- quent solidement ancré % la surface du bois, de sorte qu'il ne peut se détacher.
Dans le cas ou l'éclat de la couche .de résina artifi- cielle sur la surface du bois ne suffit pas encore, on peut l'augmenter par un simple polissage ultérieur ou bien on peut appliquer d'autres couches de résine artificielle qui sont également durcies dans le four % sécher à 60-802 C. On peut produire de cette manière des couches de résine artificielle ayant jusqu'à 1 mm. d'épaisseur.
Suivant une autre forme de réalisation de l'invention, on obtient des revêtements extrêmement résistants sur le bois, sans danger de détérioration de celui-ci, en employant une laque de résine artificielle au phénol et à la formaldé- hyde qui sèche et durcit à la température ordinaire, 1 l'air, Ces laques de résine artificielle qui contiennent avantageu- sement comme dissolvant de l'alcool éthylique, de l'alcool. méthylique ou de l'acétone, ont la propriété qu'après l'ap- @ ' plication sur le support elles durcissent à la température ordinaire, à l'air, endéans 1 à 24 heures de façon à être
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sèches et exemptes de collage.
Le durcissement de ces laquée de résina artificielle con- tinue l'air au cours des jours suivants. Ce processus de. durcissement ultérieur peut être limité . uelues heures lorsqu'on soumet le revêtement, durci à l'air, pendant quel- ques heures . une température d'environ 40-80 . On obtient ainsi la surface de l'objet du bois une couche de laque qui est dure, extrêmement résistant: et très brillanta, L'é- paisseur de la couche de laqua, peut être augmentée par le fait qu'on enduit de façon répétée la surface du bois de la même laque de résine artificielle.
On a trouvé en outre que la résistance des couchas de laque très brillantes et lisses sur le bois peut encore être augmentée lorsqu'avant l'application de la laque alcoolique, indiquée ci-dessus, de résine artificielle au phénol et à la formaldéhyde, on traite le bois au moyen d'un bouche-pores qui contient de la résine au phénol et à la formaldéhyde durcissant 1 la température ordinaire, ainsi que des matiè- res de charge et éventuellement un dissolvant,
Le bouche-pores peut contenir par exemple environ 10 à 20 % de résine artificielle au phénol et \ la formaldéhyde durcissant la température ordinaire,
0 à 30 % de dissolvant par exemple d'alcool éthylique et éventuellement d'alcools à point d'ébullition plus élevée et 60 90 % de matière de charge. Comme matière de charge on peut employer des subs- tances comme le kaolin, le bolus, la farine d'asoeste, l'as- bestine, la poussière de verre, la farine de schiste, la fécule de pommes de terre, la sulfate de baryte, le blanc de zinc, le blanc de plomb, le rouge d'oxyde de fer, des ocres, etc.
Le bois est d'abord traité par ce bouche-pores. L'appli- cation du bouche-pores se fait par frottement au moyen de chiffons. Le revêtement est ensuite amené à sécher et à durcir à l'air à la température ordinaire @ @
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pores peut également se faire à des températures comprises entre 25 et 80 C, et la durée du durcissement peut être ré- glée suivant l'élévation de la température. Par l'emploi de températures plus élevées, la durée du durcissement peut être réduite à quelques minutes.
Sur cette couche de bouche-pores on applique alors une solution alcoolique de résine artificielle qui contient de la résine au phénol et \ la formaldéhyde durcissant à la tempé- rature ordinaire. L'application de cette couche de revêtement se fait avantageusement dans une chambre qui possède une tem- pérature d'au moins 202 C, par exemple entre 30 et 50 C de f açon que la couche de résine artificielle appliquée durcis- se très rapidement. Dans le cas où le bois doit recevoir plu- sieurs couches de revêtement, elles sont toutes appliquées dans les mêmes conditions. Après l'application de la dernière couche de revêtement, on peut encore faire suivre un nouveau durcissement des couches de laque de résine artificielle au phénol et à la formaldéhyde à des températures jusque 80 C.
L'application de la solution alcoolique de résine artifi- cielle au phénol et à la formaldéhyde peut se faire par im- mersion, par enduit, par coulée ou par arrosage,
On observe fréquemment que la surface de la couche de laque devient fréquemment ondulée et analogue à une pelure d'orange dans le cas où la résine au phénol et à la f ormaldé- hyde est dissoute dans l'alcool éthylique. Par addition d'al- cools à point d'ébullition plus élevé, on peut éliminer cet inconvénient. Comme alcools \ point d'ébullition plus élevé on peut employer ceux qui entrent en ébullition entre 80 et 1502, comme par exemple l'alcool butylique, l'alcool propy- lique, etc .
Lors de('la création de revêtements résistants, on peut obtenir unemeilleure flaçon de se comporter des laques de résine artificielle mentionnées ci-dessus, au phénol et à la formaldéhyde, lorsque suivant une autre forme de réalisation
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de l'invention, on ajoute à la laque de résine artificielle au phénol et à la formaldéhyde des solutions de résine, de préférence des résines fusibles) par/exemple la colophane, la gomme-laque ou des résines artificielles, par exemple les résines vinyliques. Les résines, ou les résines artificielles, employées comme additions sont' dissoutes avantageusement dans des dissolvants qui dissolvent également la résine artificiel- le au phénol et % la formaldéhyde.
De semblables dissolvants sont le glycol éthylique, le glycol-acétate éthylique, l'al- cool éthylique, l'acétone ainsi que d'autres cétones et des alcools à point d'ébullition plus élevé, comma par exemple l'alcool butylique, l'alcool propylique, etc.
La quantité de l'addition da résines ou de résines arti- ficielles doit valoir de 2 à 50 %, calculés d'après la teneur en résine de phénol de la laque de résine artificielle au phénol.
L'addition de résines et de résines artificielles, comme la colophane, la gomme-laque, les résines vinyliques, etc., en quantités de 2 à 50 % la résine artificielle au phénol et à la formaldéhyde, est à envisager également pour le bouche- pores.
Par l'addition de résines et de résines artificielles à la résine artificielle au phénol et à la formaldéhyde, on n'obtient pas seulement uns meilleure façon de se comporter de la couche de laque, mais aussi une surface plus égale, plus lisse et plus brillante du revêtement de laque.
On peut éventuellement appliquer sur la couche de resine artificielle encore d'autres couches de laque moyennant l'em- ploi de laques aux dérivés de cellulose, de laques à l'huile, etc.
Le revêtement fabriqué suivant la présente invention est absolument impénétrable pour l'atmosphère, extrêmement résis tant aux influences chimiques, résistant aux égratignures,,in- sensible aux chocs et aux coups et résistant 1 des tempéra-
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turcs jusqu'à environ 200 . Comme aucuns influence ne peut plus agir sur le bois, la vitalité naturelle du bois est é¯ galement pour ainsi dire complètement supprimée, on obtient ainsi l'avantage qu'un bois qui n'a pas été soumis au séchage usuel ne subit plus de déformation lorsqu'il est pourvu d'un revêtement suivant la présente invention. En particulier, il ne se produit pas de changements'par des séparations de résine ou par tassement de la matière d'enduit dans les po- res du bois.
L'enveloppe de résine artificielle fabriquée suivant la présente invention est reliée tellement intimement au corps du bois que le bois peut être scié, coupé, foré, ra- boté, tourné et usiné de n'importe quelle autre manière avec le revêtement. Le procédé suivant la présente invention est par conséquent utilisable avec grand avantage dans Industrie travaillant le bois contreplaqué, c'est dire par exemple dans la fabrication de meubles, d'appareils radiophoniques, de voitures d'enfants, etc.
A cause de la grande dureté et de la grande résistance que le bois acquiert par la couche de résine artificielle, ce mode de traitement conviant aussi tout particulièrement pour les lattas de bancs, les sièges de chaises, les tablettes de tables, les revêtements de bois; pour le bois qui est exposé aux actions des intempé- ries ou de vapeurs fortement co-rrosiv es ou de produits chi- niques on obtient également un3 protection efficace et dura- ble. Aux solutions de résines artificielles au phénol et à la formaldéhyde employées pour l'imprégnation du bois, on peut éventuellement ajouter des matières colorantes, de sor- te que las revêtements acquièrent une coloration appropriée.
La procédé suivant la présente invention a l'avantage particulier que l'ob peut obtenir des revêtements de laqua parfaitement'clairs et incolores sans qu'il se produise une coloration propre désavantageuse de la résine, artificielle.'' On peut produire suivant la procédé, en particulier, des po- lissages très brillants sur des plaques de bois, des lattes
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A la place des bouche-pores indiqués on peut, lorsqu'il s'agit de la création de couches de revêtement couvrantas, employer également des mastics au couteau qui contiannant comme liant une résina au phénol et à la formaldéhyde, dur@ cissant à la température ordinaire.
Il est déjà connu d'imprégner le bois au moyen de résine artificielle. On a toutefois toujours employé à cet effet jus- qu'à présent des températures de durcissement de 100 à 1402.
Cette façon de travailler connue n'a donc pu acquérir aucune valeur pratique car aux températures de durcissement élevées, une détérioration du bois est inévitable.
E x e m p l e s .
1) On condense 10 kg de phénol ou de crésol avec 10 à 15 kg de formaldéhyde (30 % en poids) avec addition de 100 gr. d'une solution d'hydroxyde de sodium à 25 % ou de 50 gr. de bicarbonate de sodium. Après précipitation de la résine, cet- te dernière est séparée de l'eau se trouvant au-dessus qui contient les restes de phénol, de formaldéhyde et du cataly- seur. Cette solution aqueuse liquide de résine est diluée au moyen d'eau, suivant la teneur désirée en résine artificiel- le. Dans le cas ou lors de l'addition d'eau de la résine se précipite, on ajoute goutte % goutte une solution à 25 % de
NaOH, jusqu'à ce qu'il se produire de nouveau une solution claire de résine.
Au moyen de'une solution aqueuse de ce genre de résine artificielle, on imbibe le bois par impré- gnation ou laquage après quoi le durcissement se produit à des températures de 60 80 C.
2) On condense, comme à l'exemple 1, 10 kg de phénol ou de crésol avec 10-15 kg de formaldéhyde avec addition de 1 kg de bicarbonate de sodium. Déjà après 10 à 20 minutes de durée de la réaction, après le commencement de l'ébullition du mé- lange, la réaction est interrompue par refroidissement et la solution claire de résine et d'eau est amenée à la tempé-
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rature du local. La solution de résine ainsi obtenue peut ê- tre diluée davantage au moyen d'eau sans qu'il se produise un trouble.
A la place de bicarbonate de sodium on peut employer une quantité équivalente d'hydroxyde de sodium ou d'hydroxyde de potassium.
Au moyen de cette solution aqueuse de résine artificielle on imbibe le bois et on le chauffe ensuite à des températures de 60 à 802 pour la durcissement de la résine artificielle, 3) On condense avec réfrigérant à reflux 10 kg de phénol ou de crésol avec 10 à 15 kg de formaldéhyde et 100 gr. de di@ méthylamine. Apres précipitation de la résine artificielle, cette dernière est séparée de la solution sa trouvant au- dessus et est évaporée dans le vide des températures allant jusqu'. 100 C, jusqu'à consistance visqueuse.
A cette rési¯ ne artificielle on ajoute, suivant la teneur désirée, de l'alcool éthylique, . ou de l'alcool méthylique ou de l'acétone comma dissolvant,
La solution de résine artificielle ainsi obtenue est u- tilisée pour l'imprégnation de bois, après quoi se fait le durcissement à 60-80 .
4) On condense, avec réfrigérant à reflux, 10 kg de phénol ou de crésol avec 20 kg de formaldéhyde (40 % en volume) et 1 kg d'acide lactique (à dojo). Après la séparation de la résine, celle-ci est isolée de la solution se trouvant au- dessus qui possède encore eu une teneur élevée en formaldé- hyde et la résine est évaporée dans le vide, comme suivant l'exemple 3, et mise en solution ensuite avec de l'alcool!? éthylique, de l'alcool méthylique ou de l'acétone 5) On condense 10 kg de phénol ou de crésol avec 20-40 kg de formaldéhyde''(30 % en poids) avec addition de 250 gr, de NaOH (solide ).
Avant la séparation de la résine ou lors du . commencement de,la séparation, on neutralise la soude ajoutée avec de l'acide acétique. Cette solution aqueuse da résina au
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phénol peut être employée déjà dans cet état pour l'imprégna- tion ou le laquage de bois. On peut toutefois aussi l'éva¯
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porer dans le vide à des températures allant jusqu'à 3002 C, jusqu'à consistance visqueuse et mettre en solution cette résine artificielle épaissie'au moyen d'alcool éthylique, ou d'alcool méthylique ou d'acétone, Avec la solution alcoo- lique ainsi obtenue de résine artificielle ayant n'importe quelle teneur en résine, on peut alors également laquer le
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bois.
M lieu de NAOH, on peut employer également une quan- tité équivalente de bicarbonate de sodium ou bien de KOH.
De même, on peut . la place d' acide acétique employer é- gaiement de l'acide phosphorique, de l'acide lactique ou de l'acide phtalique.
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6) n condense 10 kg de phénol avec 10-50 kg de formaldëhy¯ de (50 % en poids) avec addition de 2 'h 500 gr, de NaQH (solide), Après la réaction de formation de résine ou la sé- paration de la résine, l'ensemble du mélange est évaporé
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dans le vide des températures allant jusqu'à J002 C, jus- qu'à consistance visqueuse. La raina alcaline est alors dis- soute dans de l'alcool éthylique, de l'alcool méthylique ou de l'acétone et dans cette solution elle est neutralisée au moyen d'acides anorganiques ou organiques, comma l'acide chlorhydrique, l'acide sulfurique, l'acide nitrique, l'acide
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benzofque, l'acide phtalique, l'acide salicylique, etc. ou amenée a 1 'état faiblement acide.
Une semblable solution al- coolique de résine artificielle au phénol et à la for:,1aJ.ie- hyde possède la propriété de durcir â la températur3 de l'air.
Suivant la composition de la résine artificielle au phénol et à la formaldéhyde et la nature et la quantité des acides ajoutés, le temps pour la durcissement la température
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ordinaire put âtre figa â 1 s ?. heures. Par l'élévation de l'addition d'acide, la durée du durcissement est raccour- cie et la température de durcissement nécessaire eet bais¯
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sée évantu. lement jusqu'â la température da l'air.
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A la place d'hydroxyde de sodium on p,ut employer éga- lament une quantité équivalente d'une autre base organique ou anorganique, par exemple du bicarbonate de sodium, da la diméthylamine.
Au moyen de cette solution alcoolique de résine artifi- cielle, on recouvre le bois au moyen d'un enduit ou par ar- rosage ou par immersion, après quoi on effectue le séchage et le durcissement de la laque à l'air, à la température or¯ dinaire. Le revêtement de laque obtenu se caracterisé par une grande dureté et une grande résistance ainsi que par un éclat élevé.
On peut également employar cette laque de résine artifi- pour recouvrir des objets en métal, en verre ou en papier.
7) On condense 10 kg de phénol avec la-50 kg de formaldéhyde (30 % en poids ), avec addition de 25 à 500 gr. de NaOH. Après que la réaction est terminée ou après séparation de la résine, l'ensemble du mélange est évaporé dans le vide des tempéra¯ turcs allant jusque 100 , jusqu'à consistance visqueuse.
La résine alcaline est dissoute dans des parties égales, en poids, d'alcool éthylique ou d'alcools à point d'ébulli- tion plus élevé et ensuite cette solution alcoolique da re- sine est neutralisée ou acidifiée au moyen d'acide chlorhy- drique. La solution de résine au phénol et à la formaldéhyde ainsi obtenue (laque de bois) possède la propriété, lors- qu'elle est appliquée sur du bois, de former un revêtement analogue 1 de la laque,qui durcit de lui-même à l'aire A l'aide de cette solution de résine au phénol et à la formal- déhyda on prépare'le boucha-pores qui peut posséder par exem@ ple la composition" suivante:
10-30 kg de solution alcoolique à 50 % de résina au phénol et à la formaldéhyde, 0-60 k g de dissolvant comme l'alcool éthylique ou des alcools point d'ébullition plus élevé.
60-90 kg de matière de charge, comme du bolus.
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Après que le bouche-pores a été appliqué sur le bois, ce dernier est recouvert par exemple d'une solution alcoo- lique à 50 % de solution de résine au phénol et à la for- maldéhyde. Suivant l'application, la teneur an résina arti¯ ficielle dans la ablution de résina artificielle au phénol et à la formaldéhyde varie entre 25 à 75 %.
On a observé qu'on obtient de meilleurs résultats lors¯ que le bouche-pores est fabriqué moyennant l'emploi de la même résine au phénol et à la formaldéhyde que les couches de revêtement subséquentes, car dans ce cas on obtient un-- liaison solide entre le bouche-pores et la couche de revê- tement.
8) On condense 10 kg de phénol avec 20 kg de formaldéhyde (à 30 % en poids), avec addition de 50 gr. de NaOH. }près que la réaction est terminée ou après séparation de l'eau) l'ensemble du mélange est évaporé dans le vide 1 des tempera- tures allant jusqu' 100 jusqu'\. consistance visqueuse.La résine artificielle alcaline est alors dissoute dans des parties égales d'alcool éthylique et ensuite acidifiée lé- gèrement au moyen d'une solution alcoolique d'acide chlor- hydrique. A cette solution alcoolique.de¯résine au phénol et à la formaldéhyde, on ajoute 3 kg d'une solution alcoolique de gomme-laque % 50 %. La laque de résine alors terminée est appliquée par enduit, arrosage, immersion.
Le durcisse- ment de la couche de laque se fait à la température du local ou à des températures de 40-802 C.
9) On condense 10 kg de crésol avec 40 kg de formaldéhyde (à 30 % en poids), avec addition de 100 gr, de NaOH et on évapore dans le vide jusque consistance visqueuse. On dilua alors cette résine artificielle au moyen d'un mélange de parties égales de glycolacétate d'éthyle et d'alcool méthy- lique, ce mélange étant employé en quantité correspondant à la moitié du poids de la résine artificielle. On acidifie ensuite faiblement au moyen d'une solution alcoolique d'acide
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sulfurique. On ajoute alors 10 kg d'une ablution alcoolique de résine vinylique 50 %. L'application et le séchage de la laque se font comme à l'exemple 8.
Revendic ations.
1/ Procédé pour la production de revêtements résistants sur bois, caractérisé en ce qu'on imbibe la bois d'une solution d'une résine artificielle au phénol et 1 la formaldehyde susceptible de durcissement . de basses températures, et qu'on durcit ensuite la résine artificielle à des températu- res inférieures à 100 C.
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Process for the production of resistant coatings on wood
Coating on wood frequently causes inconvenience in that the wood is not an invariable body but on the contrary has a life. The coating layers which are most often relatively thin and con - also exist in organic bodies are therefore subject, even in the dried state, on one side to the influences of the ambient atmosphere and on the other side to the influences of the wood below. This results in the drawback that the
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on wood are generally not very solid and are subject to destruction partly by deformation of the wood, in
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part by the chemical and physical actions of the atmosphere.
To improve the protection of the wood by the coatings,
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we have already tried to protect the wood from the atmosphere by applying first to the wood pores, masses applying with a knife, etc., and only then applied the usual coatings forming a film. Further attempts have been made to produce more resistant coating films by employing coating products which require furnace heating. It is necessary
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however, this usually has quite high temperatures to which the wood cannot be exposed because it warps and partially burns. These known working methods have therefore not led to the irreproachable obtaining of resistant coatings on wood.
It has now been discovered that resistant coatings can be obtained on wood when the wood is impregnated with a solution of an artificial phenol resin and
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to forma7.dhyde; capable of hardening at low temperature and then hardening the artificial resin at low temperatures.
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res lower than 1,1002 C. The process can, for example, be carried out in such a way that the wood is soaked, in its natural state or after usual prior drying or compression, with an aqueous or alcoholic solution. fluid has,; p-7p%, of an artificial resin with phenol and formaidehyde capable of hardening at low temperatures and subsequently hardening the
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retina k temperatures of 60 1 80 - C.
The wood can furthermore be used in the state in which it is obtained after the known method of drying and maturing, or it can be used.
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possibly subjecting the prea7.able to a high pressure up to about 20 atmospheres to prevent its natural vitality by partial destruction of the cells.
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According to the present invention, the wood is first placed for a few hours in a fluid, aqueous or alcoholic solution of artificial resin with phenol and% formai-. dehyda from 30 to 70%, so that the wood soaks up to about 2 mm. depth of the artificial resin solution. To obtain rapid impregnation, this treatment can optionally be carried out first in a vacuum and then under pressure. The wood thus impregnated with artificial resin is then introduced into a drying oven at 60 to 80 C. After approximately 1 to 12 hours a complete hardening of the artificial resin has taken place without the heating occurring. deterioration of the wood.
The wood then has a layer of artificial resin that has penetrated up to 2 mm, deep and intimately linked to the fibers of the wood. The coating thus produced is therefore firmly anchored to the surface of the wood, so that it cannot come off.
If the shine of the layer of artificial resin on the surface of the wood is not yet sufficient, it can be increased by a simple subsequent polishing or it is possible to apply other layers of artificial resin which are Also oven cured% dry at 60-802 C. In this way, artificial resin layers of up to 1 mm can be produced. thick.
According to another embodiment of the invention, extremely resistant coatings are obtained on wood, without danger of deterioration thereof, by employing an artificial resin lacquer with phenol and formaldehyde which dries and hardens at room temperature, air. Those artificial resin lakes which advantageously contain ethyl alcohol, alcohol, as a solvent. methyl or acetone, have the property that after application to the support they harden at room temperature, in air, within 1 to 24 hours so as to be
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dry and free from sticking.
The hardening of these lacquered artificial resin continues the air over the following days. This process of. subsequent hardening may be limited. Such hours when the cured coating is subjected to air for a few hours. a temperature of about 40-80. This gives the surface of the wood object a layer of lacquer which is hard, extremely resistant: and very shiny, The thickness of the lacquer layer, can be increased by repeatedly coating the wood surface of the same artificial resin lacquer.
It has further been found that the resistance of very shiny and smooth lacquer layers on wood can be further increased when, before the application of the alcoholic lacquer, indicated above, of artificial resin with phenol and formaldehyde, one treats the wood with a filler which contains phenol formaldehyde resin hardening at room temperature, as well as fillers and optionally a solvent,
The filler may contain, for example, about 10 to 20% artificial phenol resin and formaldehyde curing at room temperature,
0 to 30% solvent, for example ethyl alcohol and optionally higher boiling alcohols and 60-90% filler. As filler, substances such as kaolin, bolus, asesthesia flour, asbestin, glass dust, shale flour, potato starch, sodium sulphate, can be used. barite, zinc white, lead white, iron oxide red, ochres, etc.
The wood is first treated with this wood filler. The filler is applied by rubbing with rags. The coating is then allowed to air dry and cure at room temperature @ @
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pores can also be done at temperatures between 25 and 80 ° C., and the duration of the curing can be adjusted according to the rise in temperature. By using higher temperatures, the curing time can be reduced to a few minutes.
An alcoholic solution of artificial resin which contains phenol resin and formaldehyde hardening at room temperature is then applied to this sealer layer. The application of this coating layer is advantageously carried out in a chamber which has a temperature of at least 202 ° C., for example between 30 and 50 ° C., so that the applied artificial resin layer hardens very quickly. If the wood has to receive several coats of coating, they are all applied under the same conditions. After application of the last coating layer, further hardening of the artificial resin lacquer layers with phenol and formaldehyde can be followed at temperatures up to 80 C.
The application of the alcoholic solution of artificial resin with phenol and formaldehyde can be done by immersion, by coating, by pouring or by spraying,
It is frequently observed that the surface of the lacquer layer frequently becomes wavy and like an orange peel in the case where the phenol and formaldehyde resin is dissolved in ethyl alcohol. By adding alcohols with a higher boiling point this disadvantage can be eliminated. As higher boiling alcohols there can be employed those which boil between 80 and 1502, such as for example butyl alcohol, propyl alcohol, etc.
When creating strong coatings, a better bottle of behavior can be obtained from the above-mentioned artificial resin lacquers, phenol and formaldehyde, when according to another embodiment.
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of the invention, resin solutions (preferably fusible resins) (eg rosin, shellac or artificial resins, eg vinyl resins) are added to the lacquer of artificial phenol and formaldehyde resin . The resins, or artificial resins, employed as additions are advantageously dissolved in solvents which also dissolve the artificial phenol resin and formaldehyde.
Similar solvents are ethyl glycol, ethyl glycol acetate, ethyl alcohol, acetone as well as other ketones and higher boiling alcohols, such as for example butyl alcohol, l propyl alcohol, etc.
The amount of the addition of resins or artificial resins should be 2 to 50%, calculated from the phenol resin content of the artificial phenol resin lacquer.
The addition of resins and artificial resins, such as rosin, shellac, vinyl resins, etc., in amounts of 2 to 50% artificial resin with phenol and formaldehyde, should also be considered for the mouth - pores.
By adding resins and artificial resins to the artificial phenol formaldehyde resin, not only a better way to behave of the lacquer layer is achieved, but also a more even, smoother and smoother surface. shiny lacquer coating.
It is also possible, if necessary, to apply to the artificial resin layer other lacquer layers by using lacquers containing cellulose derivatives, oil lacquers, etc.
The coating produced according to the present invention is absolutely impenetrable to the atmosphere, extremely resistant to chemical influences, resistant to scratches, insensitive to shocks and blows and resistant to temperatures.
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Turkish up to about 200. As no influence can any longer act on the wood, the natural vitality of the wood is also almost completely suppressed, thus obtaining the advantage that a wood which has not been subjected to the usual drying no longer undergoes deformation when provided with a coating according to the present invention. In particular, changes do not occur by resin separations or by settling of the plaster material in the wood stacks.
The artificial resin casing made in accordance with the present invention is so intimately connected to the body of the wood that the wood can be sawn, cut, drilled, scraped, turned and machined in any other way with the coating. The process according to the present invention can therefore be used with great advantage in the plywood working industry, that is to say for example in the manufacture of furniture, radio sets, baby carriages, etc.
Because of the great hardness and the great resistance that the wood acquires by the layer of artificial resin, this method of treatment is also particularly suitable for bench lattas, chair seats, table shelves, wood coverings. ; for wood which is exposed to the actions of bad weather or strongly corrosive vapors or chemicals, an effective and lasting protection is also obtained. To the solutions of artificial phenol and formaldehyde resins used for the impregnation of wood, it is possible to add coloring matters, so that the coatings acquire an appropriate coloring.
The process according to the present invention has the particular advantage that the ob can obtain perfectly clear and colorless lacquer coatings without producing a disadvantageous own coloring of the artificial resin. '' It is possible to produce according to the process. , in particular, very glossy coatings on wooden boards, slats
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Instead of the indicated filler, it is possible, when it comes to the creation of covering layers, to use knife putties which contain as binder a resin with phenol and formaldehyde, hardening with the ordinary temperature.
It is already known to impregnate wood by means of artificial resin. Hitherto, however, hardening temperatures of 100 to 1402 have always been used for this purpose.
This known way of working has therefore not been able to acquire any practical value because at high hardening temperatures, deterioration of the wood is inevitable.
E x e m p l e s.
1) 10 kg of phenol or cresol are condensed with 10 to 15 kg of formaldehyde (30% by weight) with the addition of 100 g. a 25% sodium hydroxide solution or 50 gr. of sodium bicarbonate. After precipitation of the resin, the latter is separated from the water above which contains the residues of phenol, formaldehyde and the catalyst. This liquid aqueous resin solution is diluted with water to the desired content of artificial resin. In the case where, during the addition of water, the resin precipitates, a 25% solution of
NaOH, until a clear resin solution again occurs.
By means of an aqueous solution of this kind of artificial resin, the wood is impregnated by impregnation or lacquering, after which hardening occurs at temperatures of 60 to 80 C.
2) As in Example 1, 10 kg of phenol or cresol are condensed with 10-15 kg of formaldehyde with the addition of 1 kg of sodium bicarbonate. Already after 10 to 20 minutes of reaction time, after the start of the boiling of the mixture, the reaction is stopped by cooling and the clear solution of resin and water is brought to temperature.
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erasure of the premises. The resin solution thus obtained can be further diluted with water without cloudiness occurring.
Instead of sodium bicarbonate, an equivalent amount of sodium hydroxide or potassium hydroxide can be used.
By means of this aqueous solution of artificial resin, the wood is soaked and then heated to temperatures of 60 to 802 for the hardening of the artificial resin, 3) Condensed with reflux condenser 10 kg of phenol or cresol with 10 to 15 kg of formaldehyde and 100 gr. of di @ methylamine. After precipitation of the artificial resin, the latter is separated from the solution above it and is evaporated in a vacuum at temperatures up to. 100 C, until viscous.
To this artificial resin is added, depending on the desired content, ethyl alcohol. or methyl alcohol or acetone as a solvent,
The artificial resin solution thus obtained is used for the impregnation of wood, after which curing takes place at 60-80.
4) Condensed, with reflux condenser, 10 kg of phenol or cresol with 20 kg of formaldehyde (40% by volume) and 1 kg of lactic acid (at dojo). After separation of the resin, it is isolated from the solution above which still has a high formaldehyde content and the resin is evaporated in vacuo, as in Example 3, and put into operation. solution then with alcohol !? ethyl, methyl alcohol or acetone 5) 10 kg of phenol or cresol are condensed with 20-40 kg of formaldehyde '' (30% by weight) with the addition of 250 g of NaOH (solid).
Before resin separation or during. at the start of the separation, the sodium hydroxide added is neutralized with acetic acid. This aqueous solution of the resin
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phenol can be used already in this state for impregnating or lacquering wood. However, we can also evā
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pore in vacuum at temperatures up to 3002 C, until viscous consistency and put in solution this artificial resin thickened by means of ethyl alcohol, or methyl alcohol or acetone, With the alcohol solution. lique thus obtained from artificial resin having any resin content, one can then also lacquer the
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wood.
Instead of NAOH, an equivalent amount of sodium bicarbonate or KOH can also be used.
Likewise, we can. instead of acetic acid, also use phosphoric acid, lactic acid or phthalic acid.
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6) n condenses 10 kg of phenol with 10-50 kg of formaldehyde (50% by weight) with the addition of 2 'h 500 g, of NaQH (solid), After the resin formation reaction or the separation of the resin, the whole mixture is evaporated
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in vacuum at temperatures up to J002 C, up to viscous consistency. The alkaline raina is then dissolved in ethyl alcohol, methyl alcohol or acetone and in this solution it is neutralized by means of inorganic or organic acids, such as hydrochloric acid, acid sulfuric acid, nitric acid, acid
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benzofque, phthalic acid, salicylic acid, etc. or brought to a weakly acidic state.
A similar alcoholic solution of artificial resin with phenol and alcohol possesses the property of hardening at air temperature.
Depending on the composition of the artificial phenol and formaldehyde resin and the nature and amount of acids added, the time for curing the temperature
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ordinary put hearth figa â 1 s ?. hours. By increasing the acid addition, the hardening time is shortened and the required hardening temperature is reduced.
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sée evantu. slowly up to air temperature.
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Instead of sodium hydroxide, an equivalent amount of another organic or inorganic base, for example sodium bicarbonate, dimethylamine, can also be employed.
By means of this alcoholic solution of artificial resin, the wood is covered by means of a plaster or by watering or by immersion, after which the lacquer is dried and hardened in air, with water. normal temperature. The lacquer coating obtained is characterized by great hardness and resistance as well as by a high shine.
This artificial resin lacquer can also be used to cover metal, glass or paper objects.
7) 10 kg of phenol are condensed with 50 kg of formaldehyde (30% by weight), with the addition of 25 to 500 g. of NaOH. After the reaction is complete or after separation of the resin, the whole mixture is evaporated in vacuum at Turkish temperatures up to 100, until viscous consistency.
The alkaline resin is dissolved in equal parts, by weight, of ethyl alcohol or higher boiling alcohols and then this alcoholic resin solution is neutralized or acidified by means of hydrochloric acid. drric. The solution of phenol formaldehyde resin thus obtained (wood lacquer) has the property, when applied to wood, of forming a similar coating 1 of lacquer, which hardens on its own in the process. 'Aire Using this solution of phenol resin and formaldehyda is prepared the plug-pores which may have for example the following composition:
10-30 kg of 50% alcoholic solution of phenol and formaldehyde resin, 0-60 kg of solvent such as ethyl alcohol or higher boiling alcohols.
60-90 kg load material, like bolus.
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After the filler has been applied to the wood, the latter is covered, for example, with a 50% alcoholic solution of phenol formaldehyde resin solution. Depending on the application, the content of artificial resin in the ablution of artificial resin with phenol and formaldehyde varies between 25 to 75%.
It has been observed that better results are obtained when the filler is made using the same phenol formaldehyde resin as the subsequent coating layers, since in this case a bond is obtained. solid between the sealer and the coating layer.
8) 10 kg of phenol are condensed with 20 kg of formaldehyde (at 30% by weight), with the addition of 50 gr. of NaOH. } after the reaction is complete or after separation of the water) the whole mixture is evaporated in vacuum 1 at temperatures up to 100 to \. viscous consistency. The alkaline artificial resin is then dissolved in equal parts of ethyl alcohol and then slightly acidified with an alcoholic hydrochloric acid solution. To this alcoholic solution of phenol and formaldehyde-containing alcohol, 3 kg of an alcoholic solution of shellac% 50% are added. The resin lacquer then finished is applied by plaster, watering, immersion.
The hardening of the lacquer layer takes place at room temperature or at temperatures of 40-802 C.
9) 10 kg of cresol are condensed with 40 kg of formaldehyde (30% by weight), with the addition of 100 g of NaOH and the mixture is evaporated in vacuo to a viscous consistency. This artificial resin is then diluted by means of a mixture of equal parts of ethyl glycolacetate and methyl alcohol, this mixture being used in an amount corresponding to half the weight of the artificial resin. It is then weakly acidified by means of an alcoholic acid solution.
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sulfuric. 10 kg of an alcoholic ablution of 50% vinyl resin are then added. The application and drying of the lacquer are carried out as in Example 8.
Claims.
1 / Process for the production of resistant coatings on wood, characterized in that the wood is imbibed with a solution of an artificial resin containing phenol and formaldehyde capable of hardening. low temperatures, and then harden the artificial resin at temperatures below 100 C.