Verleimungsverfahren. Die Verwendung von durch Kondensation von Harnstoffen und Formaldehyd in wäss riger Lösung erhaltenen Lösungen als Kleb stoff ist bekannt. Es ist gleichfalls bekannt, Harnstoffe mit Formaldehyd ohne Zusatz eines Kondensationsmittels zu kondensieren, um eine wärmeerhärtende Mischung herzustellen, wobei man auf die Wirkung der im Formalde hyd üblicherweise vorhandenen Ameisensäure abstellt, und ferner ist es bekannt, einen Kleb stoff herzustellen, indem man einen Zellulose- ester mit einem Kunstharz mischt, das aus Di- cyandiamid, Harnstoff, Thioharnstoff,
Form aldehyd und etwa 7 Gewiehtsprozent Ameisen säure hergestellt wurde.
Es wurde festgestellt, dass die Festigkeit der bisher mit Harnstoff- und Thioharnstoff- Formaldehyd-Klebstoffen hergestellten Ver bindungen nur dann befriedigend war, wenn die zu verbindenden Flächen, wie im Falle der Herstellung von Sperrholz, bei flachen Four- nieren usw., sehr nahe aneinandergebracht werden. In den Fällen, wo es nicht möglich war, die Flächen durch Druckeinwirkung mög lichst nahe aneinandemubringen, wurde fest gestellt, dass die erhaltenen Verleimungen, ob schon sie ursprünglich fest. waren, nach eini ger Zeit eine ungenügende Festigkeit auf wiesen.
Diese Verschlechterung der Festigkeit ist offenbar durch langsame Veränderungen im Kondensationsprodukt nach seiner Erhärtung bedingt, die sich in einer Schicht von beträcht- lieber Dicke durch das Auftreten und die Vermehrung von Sprüngen und Rissen be merkbar machen, so dass die ursprünglich feste, homogene Masse schliesslich derart rissig und bröcklig wird, dass ihre Festigkeit ver lorengeht. Diese Risse treten, wie sich zeigte, nicht auf, wenn der Klebstoff als genügend dünner Film von z. B. etwa 0,025 mm Dicke erhärtet.
Es ist bereits früher vorgeschlagen wor den, dieses Springen bzw. Haarrissbildung in dickeren Schichten dadurch zu vermeiden, dass man dem Kondensationsprodukt verhält nismässig grosse Mengen an Füllstoffen zu setzte, so dass es nur als dünne Bindeschicht zwischen den Füllstoffteilchen zugegen ist. Auch wenn die Füllstoffmenge genügend gross war, um die nachträgliche Rissbildung hintan zuhalten, wurde festgestellt, dass trotz befrie digender Anfangsfestigkeit mit der Zeit doch eine Verschlechterung der Festigkeit der Ver- leimung eintrat.
Es wurde nun gefunden, dass die vorge nannten Schwierigkeiten vermieden werden können, wodurch stark verbesserte Ergebnisse erzielt werden, wenn man nach dem Verfahren gemäss der Erfindung arbeitet.
Das Verleimungsverfahren gemäss der Er findung ist dadurch gekennzeichnet, dass man zwischen zwei zu verbindende Flächen ein Carbamid - Formaldehyd - Kondensationspro dukt und Ameisensäure oder ein solche ab spaltendes Mittel, entsprechend mehr als 2 Ge- wichtsprozent, vorzugsweise etwa 10 Gewichts prozent Ameisensäure, bezogen auf das Kon densationsprodukt, bringt und die Flächen zusammenbringt, bevor die Gelierung einsetzt.
Dem Kondensationsprodukt kann man ausserdem noch verhältnismässig kleine Men gen Füllstoffe, wie Stärke oder Tripelpulver, zusetzen, wodurch man, wie sich zeigte, eine Mischung erhält, die dauerhafte, feste Ver- leimungen auch bei beträchtlicher Dicke der Klebstoffschicht, aber auch wenn die Flächen sehr nahe beieinanderliegen, ergibt.
Andere Füllstoffe, wie Calciumsulfat, einschliesslich wasserfreies Calciumsulfat und gebrannter Gips, sowie zellulosehaltige Stoffe, wie Holz mehl und Papierpulpe, können ebenfalls für sich allein oder in Mischung zugesetzt wer den, doch sind Tripelpulver und Stärke be sonders geeignet. Die Menge des Füllstoffes beträgt vorteilhafterweise 10 bis 15 Jo des Kondensationsproduktes.
Eine Klebstoffmischung, die sich für das Verfahren gemäss der Erfindung eignet, kann beispielsweise erhalten werden, indem man 10 Gewichtsteile Ameisensäure (spezifisches Gewicht 1,2) mit 100 Gewichtsteilen einer Klebstoffmischung, bestehend aus 10 Ge- wichtsteilen Tripelpulver und 100 Gewichts teilen eines Harnstoff-Formaldehyd-Konden- sationsproduktes mit etwa 85 % Harzgehalt, vermischt.
Mit dieser Mischung wird die Ver änderlichkeit der Bruchfestigkeit in Abhängig keit von der verschiedenen Dicke der Ver= leimungsschicht beseitigt, und die Festigkeit der Verleimung übersteigt stets die Erforder nisse der Normen D. T. D. 335 (Director of Technical Development).
Die Ameisensäure sollte zweckmässiger weise erst unmittelbar vor der Herstellung der Verleimung zugesetzt werden. Dementspre- ehend kann man das Kondensationsprodukt und das Füllmaterial vorzugsweise in Form einer Mischung aufbewahren, z.
B. in einem Mengenverhältnis von 100 Gewichtsteilen des Kondensationsproduktes auf 10 bis 15 Ge- wichtsteile Stärke oder 10 Gewichtsteile Tri- pelpulver. Vor der Herstellung einer Verlei- mung kann man die Ameisensäure in bekann- ter Weise verwenden, z. B. indem man auf eine der zu verbindenden Flächen eine wäss- rige Ameisensäurelösung gleichmässig auf bringt, z.
B. in einem Verhältnis von 10 Ge wichtsteilen Ameisensäure vom spezifischen Gewicht 1,2 auf 100 Gewichtsteile des Kon densationsproduktes, welch letzteres gleich mässig auf die andere Fläche aufgetragen wird.
Ein geeignetes Kondensationsprodukt kann erhalten werden durch Kochen von 1 Mol Harnstoff mit 2 bis 2,5 Mol Formaldehyd am Rückfluss.
Bei Verwendung von rasch abbindenden Kondensationsprodukten, die nicht genügend stabil sind, kann man der Ameisensäure ein Verzögerungsmittel, wie Hexamethylentetra- min (Hexamin) oder Ammoniak, in Mengen von z. B. etwa 0,1 bis 2 Gewichtsprozent des Kondensates zusetzen, wobei entsprechende Salze entstehen. Diese Salze reagieren mit dem im Harz vorhandenen freien Formaldehyd unter Freisetzung von Ameisensäure. Diese Reaktion ist in ihrer Wirkung langsamer als der Zusatz einer im gleichen Verhältnis ste henden Säuremenge.
Gluing process. The use of solutions obtained by condensation of ureas and formaldehyde in aqueous solution as an adhesive is known. It is also known to condense ureas with formaldehyde without the addition of a condensing agent to produce a thermosetting mixture, the action of the formic acid usually present in formaldehyde being used, and it is also known to produce an adhesive by using a cellulose - mixes ester with a synthetic resin made from dicyandiamide, urea, thiourea,
Form aldehyde and about 7 percent by weight formic acid was produced.
It was found that the strength of the connections previously made with urea and thiourea-formaldehyde adhesives was only satisfactory if the surfaces to be connected, as in the case of plywood production, with flat veneers etc., very close be brought together. In cases where it was not possible to bring the surfaces as close together as possible by applying pressure, it was found that the glues obtained, whether they were originally fixed. were, after some time, had insufficient strength.
This deterioration in strength is evidently due to slow changes in the condensation product after it has hardened, which become noticeable in a layer of considerable thickness through the appearance and increase of cracks and cracks, so that the originally solid, homogeneous mass finally becomes so becomes cracked and crumbly that its strength is lost. As has been shown, these cracks do not occur if the adhesive is a sufficiently thin film of e.g. B. hardened about 0.025 mm thickness.
It has already been proposed earlier to avoid this cracking or hairline cracking in thicker layers by adding large amounts of fillers to the condensation product, so that it is only present as a thin binding layer between the filler particles. Even if the amount of filler was sufficiently large to prevent subsequent cracking, it was found that, despite the satisfactory initial strength, the strength of the bond deteriorated over time.
It has now been found that the aforementioned difficulties can be avoided, as a result of which greatly improved results are achieved when working according to the method according to the invention.
The gluing process according to the invention is characterized in that between two surfaces to be connected, a carbamide-formaldehyde condensation product and formic acid or such a splitting agent, corresponding to more than 2 percent by weight, preferably about 10 percent by weight, based on formic acid the condensation product, brings and brings the surfaces together before gelation begins.
In addition, relatively small amounts of fillers, such as starch or triple powder, can be added to the condensation product, which, as has been shown, gives a mixture that provides permanent, firm gluing even with a considerable thickness of the adhesive layer, but also when the surfaces are very thick close together, results.
Other fillers, such as calcium sulfate, including anhydrous calcium sulfate and burnt gypsum, and cellulosic materials such as wood flour and paper pulp, can also be added alone or in a mixture, but triple powder and starch are particularly suitable. The amount of filler is advantageously 10 to 15 Jo of the condensation product.
An adhesive mixture which is suitable for the method according to the invention can be obtained, for example, by adding 10 parts by weight of formic acid (specific weight 1.2) to 100 parts by weight of an adhesive mixture consisting of 10 parts by weight of triple powder and 100 parts by weight of a urea Formaldehyde condensation product with about 85% resin content, mixed.
With this mixture, the variability of the breaking strength depending on the different thicknesses of the glue layer is eliminated, and the strength of the glue always exceeds the requirements of the standards D. T. D. 335 (Director of Technical Development).
The formic acid should expediently only be added immediately before the gluing process. Accordingly, the condensation product and the filler material can preferably be stored in the form of a mixture, e.g.
B. in a proportion of 100 parts by weight of the condensation product to 10 to 15 parts by weight of starch or 10 parts by weight of triple powder. Before gluing, the formic acid can be used in a known manner, e.g. B. by applying an aqueous formic acid solution evenly to one of the surfaces to be connected, e.g.
B. in a ratio of 10 parts by weight of formic acid with a specific gravity of 1.2 per 100 parts by weight of the condensation product, the latter being applied evenly to the other surface.
A suitable condensation product can be obtained by refluxing 1 mole of urea with 2 to 2.5 moles of formaldehyde.
When using rapidly setting condensation products that are not stable enough, the formic acid can be given a retarder such as hexamethylenetetramine (hexamine) or ammonia, in amounts of z. B. add about 0.1 to 2 percent by weight of the condensate, resulting in corresponding salts. These salts react with the free formaldehyde present in the resin, releasing formic acid. The effect of this reaction is slower than the addition of an amount of acid in the same proportion.