CH335084A - Verfahren zur Herstellung von mit Kunstharzen gebundenem Fasermaterial mit verbesserter Wasserfestigkeit - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren zur Herstellung von mit Kunstharzen gebundenem   Fasermateiial    mit verbesserter Wasserfestigkeit
Bei der Herstellung von Fasererzeugnissen sowohl aus Holzfasern als auch aus Mineralwolle, z. B. Holzfaserplatten und   : NIineralwollmatten,    wird zur Zusammenbindung der Fasern ein Bindemittel verwendet. Zu diesem Zweck sind   u. a.    mehrere Kunstharztypen, z. B.   Thermosette,    die Phe  nolharze,    Aminoplaste usw., und Thermoplaste, wie Polyacrylate, Polyvinylverbindungen usw., zur Anwendung gekommen.



  Durch den Zusatz dieser Bindemittel wird ausser der unmittelbaren Bindemittelwirkung auch eine Verbesserung der Wasserfestigkeit des Fasererzeugnisses erzielt. Diese Verbesserung ist jedoch in der Regel nicht ausreichend, weshalb neben dem Kunstharz oft auch andere Stoffe hinzugefügt werden, die insbesondere wasserabstossende Wirkung ha  ben,    wie Paraffin oder paraffinartige Stoffe und Schwermetallsalze von Fettsäuren.



   Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur   Herstellung    von mit Kunstharzen gebundenem Fasermaterial mit verbesserter Wasserfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel mindestens teilweise Kunstharze mit im Molekül eingebauten hydrophoben Gruppen verwendet   werden.    Es müssen dem Kunstharz also keine besonderen wasserabstossenden Substanzen zugefügt werden.



   Durch den Zusatz von solchen modifizierten Kunstharzen wird nicht nur eine Verbesserung der Wasserfestigkeit des Fasererzeugnisses an sich erzielt, die Verbesserung der Wasserfestigkeit erstreckt sich vielmehr auch über einen weiteren Temperaturbereich, als dies bei den bekannten Verfahren der Fall ist, was offenbar auf den Umstand zurückzuführen ist, dass die hydrophoben Gruppen im Kunstharz eingebaut und im   Molekül    gebunden sind und nicht durch Dampf oder Wärme ausgetrieben werden können. Aus demselben Grund und infolge des Paraffincharakters der modifizierten Kunstharze wird auch eine bessere Stabilität und Dauerhaftigkeit der nach dem neuen Verfahren behandelten Erzeugnisse erzielt, da die hydrophoben Gruppen, die im Kunstharz eingebaut sind, keinen Dampfdruck haben und die betreffenden Kunstharze deshalb praktisch genommen alterungsbeständig sind.



   Als Beispiel für modifizierte Phenolharze, die sich für das erfindungsgemässe Verfahren eignen, seien solche erwähnt, bei denen das Phenol ganz oder teilweise durch ein Alkylphenol ersetzt ist. Je länger die   Kohlenwasser-    stoffkette des Alkylphenols ist, desto stärker ist die wasserabstossende Wirkung des modifizierten Phenolharzes. Auch bei Amino  harzen, insbesondere iE HarnstofFharzen und      Melaminharzen und deren   Mischkondensaeen,    können die eingebauten hydrophoben Gruppen zweckmässig in erster Linie aus Alkylgruppen bestehen. Andere Beispiele für Kunstharze mit eingebauten hydrophoben Gruppen sind Verbindungen, die z. B. durch Verestern oder Veräthern einer Oxymethylengruppe im Molekül mit einer Fettsäure gewonnen werden.

   Schliesslich seien als weitere Beispiele Kunstharze erwähnt, bei denen die hydrophoben Eigenschaften auf die An  wesenheit    von z. B. Alkydharzen, mit Styrol modifiziert, zurückzuführen sind.



   Als spezifische Beispiele sind zu erwähnen Phenolformaldehydharze mit eingebauten Butylphenol und   Oktyiphenolgruppen,    welche Harze durch Kondensation von Phenol mit Butylphenol bzw. Oktylphenol und Formaldehyd, vorzugsweise in Gegenwart eines Katalysators, wie Natriumdioxyd, hergestellt werden können.



   Die Verbesserung des wasserabstossenden Vermögens derartiger Harze werden in der nachstehenden Tabelle Ergebnisse angegeben, die bei Kontaktwinkelmessungen, ausgeführt bei   Modeliversuchen,    erzielt wurden:
Kontaktwinkel gegen Wasser Harzschicht, hergestellt aus Phenolformaldehydharz 630 Harzschicht, hergestellt aus Formaldehydharz, enthaltend:

   90% Phenol   +    10% t-Butylphenol   71"    80%          +    20%        850 70%   + 30%          76"      40%  >  >    + 60%   760    10%        + 90%          68"    80%        + 20% Oktylphenol   86    
Aus der obigen Tabelle geht hervor, dass der wasserabstossende Effekt bei der Verwendung von Kunstharzen mit eingebautem t-Butylphenol mit steigendem Gehalt des Butylphenols zuerst zunimmt, um dann wieder zu sinken.

   Die besten Werte werden in einigen Fällen demgemäss bei einem Gehalt von 10-30% mit einem Höchstwert, der ungefähr bei einem Gehalt von der Grössenordnung 20% liegt, erzielt. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei Oktylphenol.



   Durch Erhitzen von Tallöl mit Styrol in Gegenwart von Benzoylperoxyd und Verestern, z. B. mit Pentaerytritol, wird ein   dickflüssiges    Ö1 erhalten, die mit Lösungsmitteln verdünnt oder in Wasser emulgiert werden kann. Vergleichsversuche haben gezeigt, dass der Kontaktwinkel gegen Wasser für die styrolisierte und veresterte Tallöl auf   125     gestiegen ist, während er für die veresterte, aber nicht styrolisierte Tallöl nur 1020 beträgt.



   Durch Verestern von Tallöl mit    Araldit -    Harz (eingetragene Schutzmarke) von einem Molekulargewicht von etwa 1000 wird ein verestertes Produkt erhalten. Der Wert des Kontaktwinkels gegen Wasser des so erhaltenen Öls ist von den Mengenverhältnissen der Bestandteile abhängig, z. B. wie folgt:     Araldit -llarz    verestert mit Tallöl in dem   Molekularverhältnis :
1:0,25 86"
1:Q50 98"   
1:1 1200
Die Zuführung des modifizierten Kunstharzes kann in demselben Stadium des Herstellungsverfahrens und in derselben Weise wie der Zusatz von Bindemittel bei früher bekannten Verfahren zur Herstellung von Faserplatten und dergleichen stattfinden. So kann z. B. bei der Herstellung von Faserplatten eine Menge von 3-10% des Kunstharzes entweder zur Faseraufschlämmung oder auch zum bereits gefilzten Material zugesetzt werden.

   In beiden Fällen wird der Faserfilz dann gepresst, z. B. während 6-15 Minuten, bei einem Höchstdruck von 30 bis 80 kg/cm2, wodurch eine harte Faserplatte erhalten wird. Die Wasserabsorption dieser Platte ist durch den Zusatz des modifizierten Kunstharzes gemäss der Erfindung um etwa 8% erniedrigt.  



   Bei der Herstellung von Mineralwolle kann das Kunstharz z. B. in der Form eines feinen Nebels zugeführt und auf die Mineralfasern als gleichmässiger Überzug niedergeschlagen werden. Eine in dieser Weise imprägnierte Mineralwollmatte zeigt bei kurzzeitigem Eintauchen in Wasser eine Verminderung der Tiefe der Eindringung des Wassers von 25-50%.



   Für das vorliegende Verfahren wird der Schutz nur so weit beansprucht, als es sich nicht um eine für die Textilindustrie in Betracht kommende Behandlung von Textilfasern zum Zwecke deren Veredlung handelt.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung von mit Kunstharzen gebundenem Fasermaterial mit verbesserter Wasserfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel mindestens teilweise Kunstharze mit im Molekül eingebauten hydrophoben Glruppen verwendet werden.

   UNTERANSPRUCH Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Bindemittel ein Phenolharz mit im Molekül eingebauten Alkylgruppen verwendet wird.