CH208147A - Verfahren zur Erzeugung von spannungsfrei verleimten Kombinationsplatten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Erzeugung von spannungsfrei verleimten     Kombinationsplatten.       Wenn man versucht, starre Flächenge  bilde, wie z. B. Metallflächen.     Asbest-          Zementplatten,        Kunstharzplatten    und der  gleichen mit den bekannten Heissleim einsei  tig auf Unterlagen, wie Sperrholz aufzu  leimen, so treten in der Regel Schwierigkei  ten auf. Die Hauptschwierigkeit ist dabei  das starke Verziehen solcher einseitig ver  leimter Kombinationsplatten. Dies tritt  hauptsächlich ein als Folge der verschieden  starken Zusammenziehung der ungleichen       Materialien    während des     Abkühlens,    also auf  Grund der verschiedenen thermischen Aus  dehnungsverhältnisse der verwendeten Werk  stoffe.

   Bei einer Kombinationsplatte, bei  welcher beispielsweise Aluminiumblech ein  seitig auf     Sperrholz    verleimt ist, liegen die  folgenden Ausdehnungsverhältnisse vor. Die  Aluminiumplatte hat einen Ausdehnungs  koeffizienten von 25 X     10-6,    Holz durch  schnittlich nur 5 X 10-6 parallel zur Faser  und 40 X 10-6 quer zur Faser.

   Es muss sich    also diese Verschiedenheit der     Ausdehnungs-          bezw.        Kontraktionsverhältnisse    so äussern,  dass nach dem Erkalten der verleimten Stücke  wie bei einem     Bimetallstreifen    eine grössere  oder geringere Wölbung eintritt, welche, je  nachdem die     Unterlage    oder das Metall sich  stärker zusammenzieht, konkav oder 'konvex  werden muss. Wird im obigen Falle Sperr  holz verwendet, bei dem die grosse Wärme  schwindung quer zur Faser durch das Kreu  zen der Holzlagen ausgeglichen ist, so wird  die heiss verleimte und dann abgekühlte  Kombinationsplatte stets     aluminiumkonkav     ausfallen, weil sich das Aluminium viel stär  ker kontrahiert als die Sperrplatte.

   Solche       Platten    werden stets erhalten, wenn in be  kannter Weise Aluminiumblech mit     einem     Leim, z. B. einem     Phenolharzleim,    auf eine       Sperrholzunterlage    heiss     aufgepresst        wird.     Das gleiche Resultat     wird    auch erhalten,  wenn andere heisshärtende Leime,     wie    z. B.       Harnstoffharz-    oder     Melaminharzleime    unter      zweckmässiger Vorbereitung der     Aluminium-          oberfläche    verwendet werden, oder wenn  thermoplastische Bindemittel, wie z.

   B.     Zellu-          loseacetat-    oder     Nitrocellulose-Folien,    heiss       verspresst    und dann in der Presse gekühlt  werden. Auch heiss     abbindende    natürliche  Leime verhalten sich gleich. In allen diesen  Fällen ist nämlich die durch die     Abkühlung          erzeugte    Wölbung zu gross, als dass solche  Platten praktisch Verwendung finden könn  ten.

   Versucht man aber diese Bindemittel  kalt anzuwenden, so stösst man auf andere  Schwierigkeiten: schlechte oder     überhaupt     fehlende     Adhäsion    nach dem     Abbinden    des       Kaltleimes,    Korrosion von     Dletallflächen          dureh    die Beschleuniger usw.  



  Gegenstand vorliegender Erfindung ist  nun ein Verfahren zur Erzeugung von span  nungsfrei verleimten Kombinationsplatten  durch Verleimen von starren Flächengebil  den, insbesondere Metallflächen, auf Unter  lagen aller Art, insbesondere Sperrholz, da  durch     gekenuzeichiiet,    dass in erster Stufe     nri-          ter    Verwendung eines Heissleimes auf das  starre Flächengebilde eine Haftschicht heiss       aufgepresst    wird, worauf in     z-#veiter    Stufe die  so vorbereitete und dadurch     kaltverleim-          fähig    gemachte, starre Fläche mit einem Kalt  leim mit der Unterlage kalt     verpresst    wird.

    
EMI0002.0024     
  
    1. <SEP> Stufe: <SEP> Heissverleirnung <SEP> (praktisch <SEP> spannungsfrei) <SEP> cc) <SEP> starres <SEP> Flächengebilde
<tb>  (Metallblech <SEP> usw,.
<tb>  l  <SEP> Heissleim
<tb>  c) <SEP> Haftschicht <SEP> (Papier <SEP> usw.)
<tb>  \3. <SEP> Stufe: <SEP> Kaltverleimung <SEP> (spannungsfrei) <SEP> d) <SEP> Kaltleim
<tb>  Unterlage <SEP> (Sperrholz.
<tb>  Asbestzement <SEP> usw.)       Als starre     Flä        ebengebilde    kommen sä     mt-          liche    durch     Kaltleimung    nicht     verleimbaren     starren Materialien in Betracht, die sich  durch ihre chemischen und physikalischen  Eigenschaften zur Oberflächenveredlung von  Kombinationsplatten eignen.  



  Wird hoher     mechanischer    Schutz, z. B.  gegen Zerkratzen und Abnützung, gesucht,  so können metallische Flächen Verwendung    Gemäss dem neuen Verfahren wird also  die     Verleimung    in zwei Stufen vorgenommen.  



  Die erste Stufe umfasst die     Heissverlei-          mung    des starren Flächengebildes mit einer  dünnen Haftschicht, welche gestattet, darauf  in einer zweiten Stufe eine normale und ein  wandfreie     Kaltverleimung    mit der Unterlage  vorzunehmen. Durch die erste Stufe wird  eine wasserfest verleimte     Kombinationsplatte,          bestehend    aus starrer Fläche (z. B. Metall  blech),     Heissleimschicht    und Haftschicht, ge  schaffen, welche nach dem Abkühlen keine  schädlichen Spannungen aufweist, da die  dünne Haftschicht, meist Papier, Tuch oder  ganz dünnes     Fournier,    die starre Fläche nicht  in schädlicher Weise verbiegen kann.  



  Wird nun in     zweiter    Stufe diese Kombi  nation kalt verleimt, was infolge der geschaf  fenen Haftfläche keine technischen Schwie  rigkeiten mehr     bereitet,    so treten selbstver  ständlich auch keine nachträglichen Wölbun  gen mehr auf, da keine Verschiedenheit     iri     der     thermischen    Aasdehnung mehr auszu  gleichen ist wie bei der     Heissverleimung.     Diese endgültige     Kaltverleimung    erfolgt  also spannungsfrei.  



  Diese Vorgänge werden durch das fol  gende Schema veranschaulicht:    finden. Als Metalle sind besonders interes  sant: Aluminium, Eisen,     Stalil,    Messing.  Kupfer, Zink, Nickel,     Bleche    aus Legierun  gen usw.  



  Für die Erzeugung von feuerfesten Kom  binationsplatten können     Asbest-Zementplat-          ten,    dünne Schieferplatten, Kunststeinplatten  usw. in Betracht kommen.  



  Werden wasserfeste, dekorative Ober-           flächeneffekte    gewünscht, so können dünne       Kunstharzplatten,    Platten     aüs        Pressmassen     in verschiedenen Farben oder mit marmorier  ten und andern Effekten, oder     laminierte     Zierschichten, die Kunstharze als Bindemittel  enthalten,     verwendet    werden.  



  Als Heissleime eignen sich die modernen  synthetischen Leime auf der Basis von hitze  härtenden Harzen. Davon haben sich Phenol  harz,     Harnstoffharz    und     Melaminharz    sehr  gut bewährt. Für Spezialfälle können auch  heiss     härtbare    Casein- und     Glutinleime    ver  wendet werden. Auch thermoplastische Binde  mittel können Verwendung finden, z.

   B. sol  che auf der Basis von     Nitro-,        Acetyl-    oder       Benzylcellulose.    Vorteilhaft werden diese  Heissleime wasserfrei     bezw.        lösungsmittelfrei,     also erst nach dem Antrocknen bei mässiger  Temperatur oder Zimmertemperatur, heiss       verpresst.    Man kann aber in den meisten Fäl  len auch     Bindemittelfolien    verwenden, mit  oder ohne     Trägersubstanz,    z. B. Leimfilm  auf Basis von Phenolharz, mit. dünnen Papier  als Träger, oder einen trägerfreien Film von       Benzylcellulose.     



  Einige der obigen Leime haben eine un  genügende oder gar keine Adhäsion auf Me  tallen oder gehärteten Harzplatten usw. Hier  kann man sich ähnlich wie bei der Herstel  lung von Sicherheitsglas dadurch helfen, dass       eine    sehr dünne Adhäsionsschicht, z. B. be  stehend aus einem Eiweisskörper, wie Gela  tine, Hautleim, Casein, auf die vorzugsweise  zuerst     aufgerauhte    Fläche gebracht wird,  welche nach dem Antrocknen und     Verpressen     mit dem Heissleim sehr gute Adhäsion gibt.  



  Als Haftschicht für die nachfolgende       Kaltverleimung    kommt besonders Papier in  Frage. Die     Heissverleimung    wird dabei vor  teilhaft so ausgeführt, dass das Papier teil  weise vom Heissleim durchdrungen, also teil  weise imprägniert wird. Dann bietet die  nicht imprägnierte Aussenseite des Papiers  eine sehr gute Haftfläche für jeden Kalt  leim. Statt Papier kann aber in gleicher  Weise auch Gewebe verwendet werden. In  Frage kommen auch poröse Schichten,     wie     dünne     Holzfourniere,    welche sich ausgezeich-         net    für diesen Zweck eignen. Auch anorga  nische Flächengebilde, wie z. B. Asbestpapier  oder Glasgewebe, können verwendet werden.  



  Für die Kaltleime kommen grundsätzlich  die gleichen Stoffe in Frage,     wie    sie oben  für die Heissleime aufgezählt wurden, wobei  dieselben dem Zwecke der     Kaltleimung    in  bekannter Weise durch besondere Zusätze,  Beschleuniger usw. angepasst werden.  



  Als Unterlage eignet sich seines niedri  gen spezifischen Gewichtes und seiner Festig  keit wegen     besonders    Sperrholz. Noch höhere  Festigkeit lässt sich     unter    Verwendung von  mit Kunstharz imprägniertem und verdichte  tem Holz, dem sogenannten vergüteten Holz  erzielen. Weiterhin können     in    Betracht  kommen laminierte oder aus     Pressmassen    ge  presste Platten mit Phenolharz,     Anilinharz,          Harnstoffharz    usw. als Bindemittel. Eine       praktisch    feuerfeste Kombination lässt sich  unter Verwendung von     Asbest-Zementplat-          ten    erzeugen.

   Auch     Kunstholzplatten        bezw.          Faserstoffplatten,    Korkplatten, Karton, Li  noleum usw. können für gewisse Zwecke in  Frage kommen.  



  Die vorliegende Erfindung ist natürlich  nicht an die Herstellung von einseitig ver  leimten; also unsymmetrisch aufgebauten  Kombinationsplatten gebunden, sondern man  kann die gleichen Prinzipien auch zur Her  stellung von spannungsfrei     verleimten    sym  metrisch aufgebauten     Kombinationsplatten     anwenden.  



  Durch die zweistufige Kombination von  Heiss- und     Kaltverleimung    wird nach obigem  erreicht, dass einerseits die tadellose Haftung  auf der starren Fläche durch eine     Heissver-          leimung    gesichert wird und anderseits die  Entstehung von thermischen     Spannungen,     die das Verziehen der Platten bewirken wür  den, durch zweckmässige     Anwendung    der       Kaltverleimung    vermieden wird. Die nach  diesem Verfahren     herstellbaren    Kombina  tionsplatten stellen einen erheblichen Fort  schritt dar.  



  <I>Beispiel 1:</I>  Ein Aluminiumblech von 1 mm Stärke  wird auf einer Seite     aufgerauht    und darauf      eine     Phenolharzleinifolie,    z. B. die unter dem  Namen     "Tego"-Leimfilm    im Handel befind  liche Leimfolie, gelegt und mit     diinnen     Baumwollgewebe bedeckt. Diese Kombina  tion wird 6     Minuten    bei 135   C und 20 kg  Druck pro     em=    gepresst und dann     erkalten    ge  lassen.  



  Dann wird eine     caseinverleimte    Sperrholz  platte mit einem Normalaufstrich von     Casein-          leim    versehen, z. B. mit dem unter     dein     Namen     "Certus"    im Handel befindlichen       Caseinleini,    darauf die     vorbereitete        Alumi-          niumplatte    mit dem     Gewebe    auf die noch  feuchte     Caseinsehieht    gelegt,

   und das Ganze  in der Leimpresse bei     5-20    kg Druck     'ein\     über     dacht    bei     Zimmertemperatur    abbinden  gelassen. --Hau erhält eine     Kombinationsplatte,     bei der die     Aluminiumschicht    tadellos mit  dem Holz verleimt     i;t    und die     nach    dem  Trocknen unter normalen Bedingungen (Zim  mertemperatur und mittlere     Luftfnuclitig-          keit)    eben bleibt.  



       Beispiel   <I>2:</I>  Eine     Aluminiumplatte    wird einseitig auf  geraulit und     finit    folgender     Lösung        be-          striehen:        1()    g Kristalleim     (geschroteter          hnoclienleim)    werden im kaltem -Wasser ein  gequollen und zwecks     Verflüssigung    mit 4 g  Harnstoff versetzt und auf 40 cm' Wasser  verdünnt. Nachdem alles gelöst ist, ist die       Mischung        verwendbar.    Dieser Knochenleim  wird in dünner Schicht aufgetragen und an  der Luft völlig trocknen gelassen.

   Er     be-          zweekt    die Adhäsion des unten verwendeten       Heissleimes    auf dem Aluminium.  



  Dann wird ein wenig saugendes Papier  einseitig mit. einem     flüssigen        Harnstoffleim     bestrichen, der sieh für die     Heissverleimung     eignet, z. B. das unter dem Namen     ,.Kaurit"     käufliche Produkt mit     "Heisshärter    rot", und  der Aufstrich an der Luft antrocknen ge  lassen. Hernach werden     Harnstoffharzschicht     und     Knochenleimschicht    aufeinandergelegt  und die Kombination 6     1Tinuten    bei 100   C       imd    einem Druck von 15     kg,'em=    gepresst.

   Man  erhält so eine Aluminiumplatte, die wasser  fest mit einer     verleimungsfähigen    Papier-         schicht    verbunden ist. Die Papierschicht wird  vorteilhaft noch     aufgerauht    und mit einem     =     kalthärtenden     Harnstoffleim,    z.

   B.     "Kaurit"     mit     "Kalthärter    weiss" vorschriftsgemäss bei  Zimmertemperatur auf eine     Sperrholzplatte          aufgepresst.    'Man erhält auch in diesem Falle  eine vollkommen einwandfreie, gut stehende       Metall-Holzplatte.            Beispiel   <I>3:</I>  Ein Eisen- oder Stahlblech wird einseitig       aufgerauht    und     finit    der folgenden Adhäsions  schicht bestrichen:  50 g     Casein    werden mit 225 cm'      Wasser     gequollen und mit 5 cm' Ammoniak versetzt,  dann durch leichtes Erwärmen auf dem  Wasserbad gelöst und abgekühlt.

   Dann wird  auf 450 cm' verdünnt und 50 cm' einer  50     %        igen        Ammoniumformiatlösung        zugesetzt.     Von dieser Lösung wird eine dünne Schicht  auf die rauhe     11Letallplatte    gestrichen und an  der Luft oder bei mässiger Wärme     trocknen     gelassen.  



  Die so vorbereitete     Metallplatte    wird mit  einem Leimfilm bedeckt, der als Bindemittel  ein     Aminotriazinharz    gemäss der     engliseben     Patentschrift Nr. 48034() enthält. Ferner  wird ein 0,3 mm     Birkenfournir    darauf ge  legt und die ganze Kombination 10     Minuten     bei<B>100'</B> C und 20     kg!em=    gepresst.  



  Zur     Kaltverleimung    dieser Kombination  mit der     Unterlage    wird ein     Aminotriazin-          Kaltleim    verwendet, wie er in der englischen  Patentschrift Nr. 480316, Beispiel 1, i, be  schrieben ist, der aber an Stelle von 4 Teilen       Kalium-Persulfat    als     Härtungsmittel    4 Teile  Ameisensäure zugemischt. erhält. Als Unter  lage wird zum Beispiel eine     Asbest-Zement-          platte    verwendet, welche zur Neutralisation  des Kalks mit 1              iger    Schwefelsäure bestri  chen und getrocknet wurde.

   Ein Auftrag  von rund 80 g obigen     Leimes    pro     in'    (berech  net auf Trockenleim) genügt. Die heissver  leimte     Metall-Fournier-Kombination    wird  auf die noch feuchte Leimschicht über Nacht  bei Zimmertemperatur bei einem Druck von       5-20        kg,l!cm\        aufgepresst.    Nach dem Heraus  nehmen aus der Presse wird die Platte noch      einige Tage unter     Vermeiden    von Trocknung  lagern gelassen und dann an der Luft fertig  getrocknet.

   Man erhält eine einwandfreie       Verleimung    der Metallplatte auf dieser       Kunststeinunterlage,    welche Kombination  unter normalen Bedingungen völlig eben  bleibt.    <I>Beispiel</I>  Bei den vorhergehenden Beispielen kann  die metallene Oberfläche durch eine dünne       Kunstharzplatte    ersetzt werden.  



  Es wird, eine 0,5-1 mm starke, weisse  oder farbige,     laminierte        Platte    in bekannter  Weise hergestellt, welche     Harnstoffharz    als  Bindemittel,     Lithopone    als Pigment und Zel  lulose als Füller enthält. Da diese nicht di  rekt kalt     verleimbar    ist, wird sie zuerst ein  seitig     aufgerauht    und nach Beispiel 1, 2 oder  3 mit einer     verleimbaren    Haftschicht ver  sehen.

   Man kann auch diese Haftschicht in  einem Arbeitsgang gleichzeitig mit der Her  stellung der     Kunstharzplatte    aufbringen, in  dem man die Haftschicht bei der Herstellung  der     Kunstharzplatte    als Deckblatt     mitpresst,     wodurch bei zweckmässiger Arbeitsweise  direkt eine     Kunstharzplatte    mit heiss     aufge-          presster    Haftschicht erzielt     wird.     



  Diese mit einer Haftschicht versehene  und dadurch kalt     verleimfähig        gemachte     Oberflächenplatte wird nach Beispiel 1, 2  oder 3 auf eine Unterlage, bestehend aus  Sperrholz, Asbestzement, Kunstkork usw.  kalt aufgeleimt. Man erhält eine ebene Kom  binationsplatte, welche hohe dekorative Wir  kung besitzt.  



  <I>Beispiel 5:</I>  Bei Verwendung eines thermoplastischen,  an Stelle eines in der Hitze härtenden     Heiss-          leimes,    kann beispielsweise wie folgt vorge  gangen werden:  Die     aufgerauhte    Oberflächenplatte wird  mit einer     30%i,-en        benzolischen    Lösung von         Benzylcellulose        bestrichen    und an der Luft  getrocknet. Mit der gleichen Lösung wird  auch ein     Birkenfournier        einseitig    bestrichen  und an der Luft trocknen gelassen.

   Die bei  den Flächengebilde werden dann mit der       Benzylcelluloseseite    gegeneinander in einer  auf<B>100'</B> C beheizten Leimpresse bei  10-20 kg/cm' gepresst und sofort abge  kühlt. Die so     verleimfähig    gemachten Ober  flächenplatten können dann wie oben be  schrieben auf die gewünschten     Unterlagen     verleimt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Erzeugung von spannungs frei verleimten Kombinationsplatten durch Verleimen von starren Flächengebilden, ins besondere Metallflächen, auf Unterlagen aller Art, insbesondere Sperrholz, dadurch gekenn zeichnet, dass in erster Stufe unter Verwen dung eines Heissleimes auf das starre Flä chengebilde eine Haftschicht heiss aufge- presst wird, worauf in zweiter Stufe die so vorbereitete und dadurch kaltverleimfähig gemachte starre Fläche mit einem Kaltleim mit der Unterlage kalt verpresst wird. UNTERANSPRüCHE: 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Klebefähig keit der verwendeten Oberflächengebilde durch Verwendung einer Adhäsions schicht künstlich erhöht. 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass man die Klebefähig keit der verwendeten Oberflächengebilde durch Verwendung einer Adhäsionsschicht, bestehend aus einem Eiweisskörper, künst lich erhöht.