CH615967A5 - Process for the production of carrier webs which have been impregnated and coated with curable synthetic resins for surface coating - Google Patents

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CH615967A5
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Juergen Dr Fock
Ulrich Dr Holtschmidt
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Goldschmidt Ag Th
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mit härtbaren Kunstharzen getränkten und beschichteten Trägerbahn aus Papier zur Oberflächenvergütung, insbesondere von Holzwerkstoffplatten, wobei die Trägerbahn zunächst mit einer wässrigen Lösung von Aminoplastharzvorkondensat derart getränkt und vorgetrocknet wird, dass die Trägerbahn 40 bis 60 Gew.-% Aminoplastharzvorkondensat, bezogen auf Papiergewicht, aufweist und der Gehalt an bei der Verpressung flüchtigen Bestandteilen möglichst gering ist, und sodann in einem zweiten Arbeitsgang diese getränkte und vorgetrocknete Trägerbahn mit einer wässrigen Dispersion von härtbarem Polymerisat in einer solchen Menge, dass beim Verpressen eine einwandfreie Oberfläche erhalten wird, beschichtet wird.
Es ist seit langem bekannt, Trägerbahnen aus Papier mit wässrigen Lösungen von Aminoplastharzvorkondensaten zu tränken und zu beschichten, um mit den Verfahrensprodukten die Oberfläche von Werkstoffen, insbesondere Holzwerkstoffplatten, zu vergüten. Die Aminoplastharzvorkondensate haben den Vorteil, dass sie wasserlöslich sind und die hydrophile Papierfaser gut durchdringen und umhüllen. Durch die Affinität des Harzes zur Papierfaser werden im ausgehärteten Fertigprodukt Spaltungserscheinungen vermieden und gleichmäs-sige Oberflächen ausgebildet. Ein Nachteil der Aminoplastharzvorkondensate, insbesondere der Melaminharzvorkonden-sate, besteht darin, dass die ausgehärteten Produkte verhältnismässig spröde sind, wodurch die erhaltenen Oberflächen rissanfällig sein können. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Harze bei der Aushärtung flüchtige Bestandteile abspalten, so dass relativ hohe Pressdrucke zur Erzielung einer gleichmäs-sigen Oberfläche notwendig sind. Von Nachteil ist ferner die für manche Gebrauchszwecke nicht ausreichende Beständigkeit gegen saure Chemikalien und eine relativ geringe Witterungsbeständigkeit.
Man hat deshalb auch bereits versucht, Polymerisationsharze als Beschichtungsharze zu verwenden. Die Polymerisationsharze haben den Vorteil, dass sie bei der Aushärtung praktisch keine flüchtigen Bestandteile abspalten, je nach Aufbau mehr oder weniger chemikalienbeständige Oberflächenschichten ausbilden und relativ bewitterungsfest sind. Sie weisen aber den entscheidenden Nachteil auf, dass sie in Wasser nicht löslich sind und deshalb in Form einer Lösung in organischen Lösungsmitteln oder einer Dispersion verwendet werden müssen. Die Verwendung einer organischen Lösung ist in mehrfacher Hinsicht ungünstig, da einerseits die Lösungsmittel wegen ihrer Brennbarkeit und wegen der aus wirtschaftlichen Gründen notwendigen Rückgewinnung unerwünscht sind. Ausserdem dringen die organischen Lösungen der Polymerisate schlecht in die hydrophile Faser ein, so dass nach dem Trocknen und Verpressen Oberflächen erhalten werden, bei denen sich die Trägerbahnen spalten können.
Bei Verwendung einer wässrigen Dispersion der härtbaren Polymerisate entfallen zwar die Nachteile des Lösungsmittels, jedoch ist auch hier die Durchdringung der Papierfasern mit den dispergierten Teilchen unzureichend, so dass Papierspaltungen nach der Aushärtung ebenfalls nicht zu vermeiden sind.
Man hat deshalb versucht, zusammen mit dem härtbaren Polymerisatharz härtbare Vorkondensatharze einzusetzen und bedient sich hierzu zweier Verfahrensvarianten. In einem Fall tränkt und beschichtet man die Trägerbahn mit der Dispersion eines Polymerisatharzes, welche zusätzlich noch Aminoplastharzvorkondensate enthält. Beispiele für eine solche Verfah2
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rensweise finden sich in der deutschen Auslegeschrift 1 060137, in der kunstharzhaltige Imprägnierlösungen beschrieben sind, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass sie polymerisierbare Polyester aus mehrbasischen Säuren, die vorwiegend aus a,ß-ungesättigten Dicarbonsäuren bestehen, und mehrwertigen Alkoholen, wasserlösliche Melamin-Formaldehyd-Kondensa-tionsprodukte, Wasser und ein wasserlösliches Keton als Lösungsmittel für den Polyester enthalten. Auch in jüngster Zeit wurde dieser Verfahrensweg weiter beschritten, wie sich aus der deutschen Offenlegungsschrift 2 135 072 (Dispersion eines Acrylatharzes, in welcher wasserlösliches Aminoplastharz enthalten ist) ergibt.
Man erhält auf diesem Wege zwar nach der Verpressung glänzende Oberflächen, jedoch sind die Überzüge entweder infolge der schlechten Verträglichkeit bei der Verwendung von Melamin-Formaldehyd-Harz trübe und deshalb zur Herstellung von klar durchscheinenden Oberflächen bei Verwendung hochwertiger Dekorpapiere nicht brauchbar oder es tritt im Fall der Verwendung von reinem Harnstoff-Formaldehyd-Harz eine unzureichende Beständigkeit gegenüber Wasserdampf oder Wasser auf.
Der zweite Verfahrensweg besteht darin, dass man zunächst die Papierbahn mit der wässrigen Lösung eines Ami-noplastharzvorkondensates tränkt, wobei das Vorkondensat in solchen Mengen verwendet wird, dass die Trägerbahn von dem Harz voll durchsetzt und umhüllt ist. Die Trocknung der vorgetränkten Trägerbahn muss dabei so weit getrieben werden,
dass der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen möglichst gering ist. Dabei ist ein Darrwert von ^ 6 anzustreben. Besonders bevorzugt ist ein Darrwert von < 5. Die so mit Aminoplastharzvorkondensat getränkte und anschliessend getrocknete Trägerbahn wird dann mit der Dispersion eines härtbaren Polymerisatharzes beschichtet. Das Polymerisat lagert sich nun auf der umhüllten Papierfaser ab, so dass bei der Aushärtung das Aminoplastharz die Papierfaser umhüllt, während das ausgehärtete Polymerisat vorwiegend die Oberfläche bildet. Hierdurch wird die Papierspaltung vermieden, und es werden andererseits die Vorteile der härtbaren Polymerisate ausgenutzt, welche die Oberflächeneigenschaften des vergüteten Werkstoffes bestimmen. Beispiel für eine solche Arbeitsweise ist das in der deutschen Auslegeschrift 1 174 143 geschilderte Verfahren. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rohpapier in erster Stufe mit einem bei der Härtung nur geringe Mengen flüchtiger Bestandteile abspaltenden Formal-dehydkondensationsharz, besonders Aminoplastharz, in solchen Mengen imprägniert wird, dass der Harzgehalt im Papier etwa 2 bis 50, besonders 10 bis 33 Gewichtsprozent beträgt, und dass nach Trocknung bzw. Weiterkondensation in zweiter Stufe mit der zur Erzielung einer guten Verklebbarkeit und einer einwandfreien Oberfläche erforderlichen Menge eines Vorpolymeren eines härtbaren Polymerisatharzes auf der Basis von Estern gesättigter mehrbasischer Carbonsäuren mit ungesättigten Alkoholen, besonders eines Diallylphthalatharzes, nachimprägniert bzw. beschichtet und in üblicher Weise getrocknet bzw. weiterbehandelt wird. Die Verfahrensprodukte sind jedoch nicht klebfrei, was Anlass zu einer Trennung des Harzes vom Untergrund sein kann. Ausserdem sind die beiden Harzschichten nur begrenzt verträglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung der zuletzt geschilderten Arbeitsweise optimale Harze für die Tränkung und die Beschichtung aufzufinden, welche folgende Eigenschaften aufweisen müssen: Die getränkte und beschichtete Trägerbahn muss bis zur Verpressung unter Aushärtungsbedingungen lagerstabil, klebfrei und elastisch sein. Das Verfahrensprodukt muss nach der Verpressung Oberflächenschichten ergeben, welche rissbeständig, transparent, hochglänzend, säure- und laugenfest sowie bewitterungsbeständig sein müssen.
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Dies kann nur dann erreicht werden, wenn man für Tränkung und Beschichtung eine Kombination von Aminoplast-harzvorkondensaten und härtbaren Polymerisaten findet, welche in ausreichendem Masse miteinander verträglich sind, damit sich keine opaken Grenzflächen ausbilden, und wenn die verwendeten Aminoplastharzvorkondensate in ausgehärtetem Zustand nicht verspröden und andererseits die ausgehärteten Polymerisatharze Beständigkeit gegenüber Säure und Laugen und gegen Witterungseinflüsse aufweisen.
Als möglicherweise geeignetes Vernetzungsprinzip bietet sich ein Verfahren an, wie es in den nachfolgenden Literatur-und Patentzitaten beschrieben worden ist: «J. A. Simms «Journal of Appi. Pol. Sci», V (1961), S. 58; A. Ravve «Journal of Pol. Sei», Part A 3 (1965), S. 1775; Y. Iwakura et al. «Makromolekulare Chemie», 97 (1966), S. 128, GB-PS 809 257 sowie US-PS 3 323 946 und US-PS 2 604 463.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist nun dadurch gekennzeichnet, dass das Aminoplastharzvorkondensat ein Harnstoff-Formaldehydvorkondensat ist oder zusätzlich Melamin-For-maldehydvorkondensat in einer höchstens das Doppelte der Gewichtsmenge des Harnstoff-Formaldehydvorkondensates betragenden Gewichtsmenge enthält, und dass als härtbares Polymerisat in der genannten wässrigen Dispersion Mischpolymerisat verwendet wird, das aus
A) einem hartspröden Copolymerisat, das durch Polymerisation von a) 60 bis 84,9 Gew.-% Styrol und/oder Methacrylsäure-alkylester mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
b) 0 bis 20 Gew.-% Acrylsäurealkylester mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
c) 1 bis 20 Gew.-% des Glycidylesters der Acryl- oder Methacrylsäure,
d) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure und/oder eines Anhydrids einer ungesättigten Dicarbonsäure und/oder eines Hydroxyalkylesters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest und/oder des Amids der Acryl- oder Methacrylsäure und e) 0 bis 20 Gew.-% Acrylnitril,
wobei die Summe der Komponenten a) bis e) 100 Gew.-% ergibt, erhalten worden ist, und
B) einem kautschukelastischen Copolymerisat, das einen Glaspunkt von nicht über+10 °C besitzt, und das durch Polymerisation von a) 78 bis 99 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
b) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure und/oder eines Anhydrids einer ungesättigten Dicarbonsäure oder eines Hydroxyalkylesters der Acryl- öder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest und/oder eines Säu-reamids der Acryl- oder Methacrylsäure und c) 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen nichtkonjugierten olefinischen Doppelbindungen im Molekül,
wobei die Summe der Komponenten a) bis c) 100 Gew.-% ergibt, erhalten worden ist,
besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von hartsprödem Copolymerisat A : kautschukelastischem Copolymerisat B 3 :1 bis 20:1 ist.
Als Anhydrid einer ungesättigten Dicarbonsäure (Monome-renkomponente d) bzw. b) des Polymerisates A bzw. B) kann Maleinsäureanhydrid oder Itaconsäureanhydrid verwendet werden.
Durch die Modifizierung des hartspröden Copolymerisates A mit dem kautschukelastischen Copolymerisat B werden insbesondere die Schlagbeständigkeit und die Beständigkeit gegen Rissbildung bei wechselnden Temperaturen und wechselnder Feuchtigkeit sowie die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosionen unter dem Einfluss von verschiedenen
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chemischen Agentien verbessert. Die Verbesserung der Rissbeständigkeit bewirkt eine Verminderung der Verschmutzbar-keit. Das kautschukelastische Copolymerisat B erhöht die zur Ausbildung einer einwandfreien Oberfläche notwendige Fliessfähigkeit beim Aushärten.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zunächst das kautschukelastische Copolymerisat B hergestellt und in diesem das Copolymerisat A polymerisiert wird. Die Polymerisation erfolgt zweckmässig in Form der Emulsionspolymerisation in an sich bekannter Weise, wie sie z. B. in der DT-AS 1 961452 beschrieben ist.
Zur besseren Durchtränkung der Trägerbahn kann der wässrigen Lösung der Aminoplastharzvorkondensate ein Netzmittel, z. B. ein wasserlösliches Anlagerungsprodukt von Äthylenoxid an Alkohole mit einer Kettenlänge von Cs bis Cm, zugesetzt werden.
Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, der Copolymerisat-Dispersion noch Weichmacher zuzusetzen, wobei der Weichmacheranteil maximal dem Polymerisationsanteil in der Dispersion gewichtsmässig entsprechen soll. Die Weichmacher haben dabei zumindest zwei Funktionen auszuüben: Einerseits erleichtern sie bei der Beschichtung und Trocknung des Verfahrensproduktes die Filmbildung, so dass die Filmbildungstemperatur herabgesetzt werden kann. Andererseits verbessern sie den Fluss des gebildeten Filmes bei der Verpressung unter Aushärtungsbedingungen, so dass bei niedrigem Druck hochglänzende Oberflächen erhalten werden. Man kann deshalb temporäre und permanente Weichmacher unterscheiden, wobei temporäre Weichmacher solche sind, welche die Filmbildung erleichtern, jedoch bei der Trocknung des Filmes infolge niedrigen Siedepunktes weitgehend verdampfen. Die permanenten Weichmacher verbleiben im Film und bewirken in erster Linie die Verbesserung der Fliesseigenschaften bei der Ausbildung der Oberfläche unter Aushärtungsbedingungen.
Das Mengenverhältnis von temporären zu permanenten Weichmachern soll dabei etwa 3 :1 bis 1 :3 betragen.
Beispiele für temporäre Weichmacher sind Alkylglykole, wie z. B. Äthylglykol. Als permanenter Weichmacher hat sich Alkylphthalylalkylglykolat bewährt, wobei als Alkylreste im wesentlichen die niederen Alkylreste mit 1 bis 4 C-Atomen in Frage kommen.
Eine besonders vorteilhafte Verfahrensform besteht darin, dass man der Dispersion des Copolymerisates ein mit niedrigen Alkoholen veräthertes Melaminharzvorkondensat oder andere, der Vernetzung befähigte Zusätze in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, berechnet als Festkörper und bezogen auf Polymerisat, zusetzt.
Durch diesen Zusatz werden die Gebrauchseigenschaften der Oberflächen, insbesondere deren Härte und Beständigkeit gegen organische Lösungsmittel,günstig beeinflusst. Als niedrige Alkohole dienen bei den verätherten Melaminharzvorkon-densaten wiederum Alkohole mit 1 bis 4 C-Atomen.
Anstelle der verätherten Melaminharzvorkondensate können wegen ihrer Verträglichkeit auch Tetrakis(methoxymet-hyI)benzoguanamin (Umsetzungsprodukt von Benzoguanamin und Formaldehyd), Tetrakis(äthoxy)benzoguanamin (Umsetzungsprodukt von Benzoguanamin mit Äthylenoxid) oder Poly-äther des Hexamethylolmelamins, wie etwa Hexamethoxymet-hylmelamin oder Hexabutoxymethylmelamin eingesetzt werden.
Zusätze, welche der Vernetzung befähigt sind, sind ausser den verätherten Melaminvorkondensaten z. B. Epoxidharze. Im allgemeinen werden jedoch die verätherten Melaminvorkon-densate vorgezogen.
Die Verfahrensprodukte können in an sich bekannter Weise auch Pigmente enthalten.
Die erfindungsgemäss hergestellten Verfahrensprodukte weisen die eingangs beschriebenen Vorteile und anwendungstechnischen Eigenschaften auf und sind den Vergleichsprodukten des Standes der Technik deutlich überlegen.
Das erfindungsgemässe Verfahren soll an Hand der folgenden Beispiele näher erläutert werden. In den Beispielen wird zunächst die nichtbeanspruchte Herstellung der verwendeten Harze beschrieben. Danach wird die Durchführung der Tränkung und Beschichtung erläutert. Hieran schliesst sich die Prüfung der Oberflächen an, wie sie durch Verpressen der erfin-dungsgemässen Verfahrensprodukte erhalten werden.
Beispiel 1
a) Herstellung der erfindungsgemäss zu verwendenden Dispersion eines härtbaren zweiphasigen Copolymerisats im 2-Stufen-verfahren
1. Stufe «(Copolymerisat B)»: In 250 Teilen sauerstoffreiem Wasser werden 16 Teile Octylphenoxypolyäthoxyäthanol gelöst, darin wird ein Monomerengemisch aus 5,6 Teilen (= 87,9 Gew.-%) n-Butylacrylat, 0,7 Teilen (= 11,0 Gew.-%) Acrylsäure und 0,07 Teilen (= 1,0 Gew.-%) Allylmethacrylat emulgiert. Anschliessend werden 1,2 Teile (NH4)2Fe(S04)2-6 H2O (gelöst in 10 Teilen Wasser) und 0,28 Teile Cumolhydroperoxid zugegeben. Die bei 25 °C unter Stickstoff ablaufende Reaktion wird nach 4 Stunden beendet. Danach wird eine Probe von 5 ml zur Umsatzbestimmung entnommen; die Ausbeute beträgt 99 %.
2. Stufe «(Copolymerisat A)»: Zu der in der 1. Stufe erhaltenen Dispersion werden 6 Teile Na2HP04 und 1,2 Teile des Trinatriumsalzes der Äthylendiamintetraessigsäure gegeben.
Dazu wird ein Monomerengemisch, bestehend aus 76 Teilen (=70,9 Gew.-%) Methylmethacrylat, 10 Teilen (=9,3 Gew.-%) n-Butylmethacrylat, 11,1 Teilen (= 10,4 Gew.-%) Glycidylmetha-crylat und 5,1 Teilen (= 4,8 Gew.-%) Acrylsäure, gegeben und wiederum homogenisiert. Danach werden 1,2 Teile (NHt)2Fe(S04)2-6 H2O (gelöst in 10 Teilen Wasser) und 0,25 Teile Cumolhydroperoxid (gelöst in 5 Teilen (= 4,7 Gew.-%) Methylmethacrylat) tropfenweise so zugegeben, dass eine Temperatur von 10 °C nicht überschritten wird. Nach 5,5 Stunden Reaktionsdauer wird ein Umsatz von 95% erzielt; der Koag-ulatgehalt beträgt 1 %, die DIN-Becher-Viskosität bei 20°C 24 Sekunden und der Staudinger-Index [t|] = 1,95 [100 ml/g] (Chloroform/20 °C).
b) Modifizierung der nach a) erhaltenen Dispersion
Die Dispersion wird mit 6 Teilen einer 55%igen Lösung eines butylverätherten Melaminformaldehydharzes in n-Buta-nol und 0,2 Teilen p-Toluolsulfonsäure, bezogen auf 100 Teile Dispersion, modifiziert. Zusätzlich werden 10 Teile Methyl-phthalyläthylglykolat und 10 Teile Äthylglykol als Weichmacher, bezogen auf 100 Teile Dispersion, zugegeben. Zur Erzielung einer optimalen Verarbeitungsviskosität werden weiterhin 10 Teile einer wässrigen Lösung von 5 Teilen eines Copolymerisats aus 2 Teilen Methacrylsäure, 2 Teilen n-Butylacrylat und 6 Teilen Methylmethacrylat in 100 Teilen Wasser zugegeben, wobei eine DIN-Becher-Viskosität von 42 Sekunden bei 20 °C resultiert. Die Dispersion wird anschliessend homogenisiert.
c) Herstellung des Melamin-Harnstoff-Formaldehyd-Vortränk-harzgemisches
Die Herstellung eines Melamin-Formaldehyd-Harzes erfolgt in üblicher Weise durch Vorkondensation von 157 T eilen 37%iger wässriger Formaldehydlösung, 110 Teilen Melamin 3,5 Teilen wässriger Natronlauge (3molar) und 30 Teilen Chloressigsäure die des Harnstoff-Formaldehyd-Harzes durch Vorkondensation von
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188 Teilen 37%iger wässriger Formaldehydlösung 77 Teilen Harnstoff 26,5 Teilen Phosphorsäure (3moIar)
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44 Teilen wässriger Natronlauge (3molar) und 50 Teilen Chloressigsäure.
50 Teile des Melamin- und 50 Teile des Harnstoff-Formaldehyd-Harzes werden unter Zugabe von 25 Teilen Wasser und von 25 Teilen Äthylglykol vermischt.
d) Vortränkung einer Papierbahn
Mit dem unter c) erhaltenen wässrigen Harzgemisch wird ein Dekorpapier mit einem Flächengewicht von 80 g/m2 vertränkt. Nach dem Verdampfen des Wassers ergibt sich ein Flächengewicht von 120 g/m2; der Gehalt an flüchtigen Anteilen beträgt 4,7 %.
e) Beschichtung der vorgetränkten Papierbahn, Verpressung des erhaltenen Films auf einer Spanplatte und anwendungstechnische Prüfung
Mit der modifizierten Dispersion wird die gemäss d) vorgetränkte Papierbahn beschichtet und anschliessend getrocknet. Es wird ein klebfreier Film mit einem Flächengewicht von 195 g/m2 erhalten. Ein für einen Monat gelagerter Film ist nur leicht vernetzt und zeigt während der Behandlung unter Hitze und Druck noch gute Fliessfähigkeit.
Die Verpressung auf einer Spanplatte geschieht mit Hilfe eines hochglanzpolierten Chrombleches und eines Presspolsters bei einem Druck von 19 kp/cm2und einer Temperatur von 145 °C für 8 Minuten. Es wird eine hochglänzende, trübungsfreie Oberfläche erhalten, deren Glanzgrad 90 % beträgt. Der ausgehärtete Film ist gegen verdünnte Säuren und Laugen, Alkohol und Benzin beständig. Aceton und Äthylacetat, Methylenchlorid und Trichloräthylen greifen nach kurzfristiger Einwirkung (10 Minuten) nur mässig an. Die Pendelhärte beträgt 118 Sekunden; die Schlagzugfestigkeit 32 kp-cm/cm2.
Beispiel 2
a) Herstellung der erfindungsgemäss zu verwendenden Dispersion eines härtbaren, zweiphasigen Copolymerisats im 2-Stu-fenverfahren
Es wird verfahren wie in Beispiel la). Der Ansatz setzt sich wie folgt zusammen^
1. Stufe «(Copolymerisat B)»:
50 Teile Wasser
2 Teile N atriumlaurylsulf at 24,5 Teile n-Butylacrylat (= 97,0 Gew.-%)
0,7 Teile Acrylsäure (= 2,8 Gew.-°/o)
0,05 Teile Allylmethacrylat (= 0,2 Gew.-%)
0,025 Teile Kaliumperoxidisulfat Umsatz: 98 % nach 7 Stunden bei 75 °C.
2. Stufe «(Copolymerisat A)»:
200 Teile Wasser
6 Teile Na2HP04
8 Teile Natriumlaurylsulfat
2,4 Teile (NH4)2Fe(S04)2-6H20
2 Teile Trinatriumäthylendiamintetraessigsäure
0,66 Teile Cumolhydroperoxid
0,29 Teile Formaldehydsulfoxilat
80 Teile n-Butylmethacrylat (= 84,2 Gew.-%)
10 T eile Glycidylacrylat (= 10,5 Gew.-%)
5 Teile Acrylsäure (= 5,3 Gew.-%)
Umsatz: 94 % nach 6 Stunden bei 0°, maximal 10 °C.
Der Koagulatgehalt beträgt 0,5 %; die DIN-Becher-Viskosi-tät bei 20 °C 22 Sekunden; der Staudinger-Index [t)] = 2,65 [100 ml/g] (Chloroform/20 °C).
Die erhaltene Dispersion wird mit den Weichmachern und dem Verdickungsmittel (DIN-Becher-Viskosität von 44 Sekunden bei 20 °C) gemäss Beispiel lb), jedoch ohne Verwendung von butylveräthertem Melaminharz, modifiziert.
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b) Beschichtung der vorgetränkten Papierbahn, Verpressung des erhaltenen Films auf einer Asbestzementplatte und anwendungstechnische Prüfung 5 Mit der modifizierten Dispersion wird die gemäss Beispiel ld) vorgetränkte Papierbahn beschichtet und anschliessend getrocknet. Es wird ein klebfreier Film mit einem Flächengewicht von 195 g/m2 erhalten. Ein für einen Monat gelagerter Film ist nur leicht vernetzt und zeigt während der Behandlung l0 unter Hitze und Druck noch gute Fliessfähigkeit.
Die Verpressung auf einer Asbestzementplatte geschieht mit Hilfe eines seidenmatten Chrombleches bei einem Druck von 30 kp/cm2. Die Haftung zur Asbestzementplatte wird durch einen Klebfilm vermittelt, der aus einem gebleichten Natron-15 kraftpapier (150 g/m2) besteht, das mit alkalisch vorkondensiertem Phenol-Formaldehyd-Harz (Molverhältnis 1:2) getränkt worden ist. Es wird eine seidenmatte, trübungsfreie Oberfläche erhalten, die bei Einwirkung von Methanol oder Äthanol-Was-ser-Gemischen keine Spannungsrisskorrosion zeigt. Der ausge-20 härtete Film ist gegen verdünnte Säuren und Laugen, Alkohol und Benzin beständig. Aceton und Äthylacetat greifen nach kurzfristiger Einwirkung (10 Minuten) kaum, Methylenchlorid und Trichloräthylen mässig an. Bei Einwirkung von Wasserdampf und bei Kaltwasserlagerung tritt keine Trübung oder 25 Blasenbildung auf. Die Pendelhärte beträgt 95 Sekunden; der Glanzgrad 70 % und die Schlagzugfestigkeit 35 kp-cm/cm2.
Beispiel 3
a) Herstellung der erfindungsgemäss zu verwendenden Disper-3o sion eines härtbaren zweiphasigen Copolymerisats im 2-Stufen-verfahren
Es wird verfahren wie in Beispiel la). Der Ansatz setzt sich wie folgt zusammen:
35 1. Stufe «(Copolymerisat B)»:
50 Teile Wasser
2 Teile Octylphenoxypolyäthoxyäthanol 24,5 Teile Äthylacrylat (= 97,1 Gew.-%)
0,7 Teile Acrylsäure (= 2,8 Gew.-%)
40 0,02 Teile Allylmethacrylat (=0,08 Gew.-%)
0,025 Teile Kaliumperoxidisulfat Umsatz: 96 % nach 6,5 Stunden bei 75 °C.
2. Stufe «(Copolymerisat A)»:
200
Teile Wasser
8
Teile Octylphenoxypolyäthoxyäthanol
6
Teile Na2HP04
2
Teile Trinatriumäthylendiamintetraessigsäure
70
Teile Methylmethacrylat (= 70,0 Gew.-%)
10
Teile Styrol (= 10,0 Gew.-%)
5
Teile Acrylnitril
10
Teile Glycidylacrylat (= 10,0 Gew.-%)
5
Teile Maleinsäureanhydrid (= 5,0 Gew.-%)
0,66
Teile Formaldehydsulfoxilat
55 0,29 Teile Cumolhydroperoxid
Umsatz: 95 % nach 5 Stunden bei 0 °C.
Der Koagulatgehalt beträgt 1,0 %; die DIN-Becher-Viskosi-tät bei 20 °C 19 Sekunden und der Staudinger-Index [t]] = 2,05 60 [100 ml/g] (Chloroform/20 °C).
Die erhaltene Dispersion wird mit den Weichmachern und dem Verdickungsmittel (DIN-Becher-Viskosität von 40 Sekunden bei 20 °C) gemäss Beispiel lb), jedoch ohne Verwendung von butylveräthertem Melaminharz, modifiziert.
65
b) Beschichtung der vorgetränkten Papierbahn, Verpressung des erhaltenen Films auf einer Spanplatte und anwendungstechnische Prüfung
615967
Mit der modifizierten Dispersion wird die gemäss Beispiel Id) vorgetränkte Papierbahn beschichtet und anschliessend getrocknet. Es wird ein klebfreier Film mit einem Flächengewicht von 195 g/m2 erhalten. Ein für einen Monat gelagerter Film ist nur leicht vernetzt und zeigt während der Behandlung unter Hitze und Druck noch gute Fliessfähigkeit.
Die Verpressung auf einer Spanplatte geschieht mit Hilfe eines hochglanzpolierten Chrombleches bei einem Druck von 20 kp/cm2 und bei einer Temperatur von 140 °C für 10 Minuten.
6
Es wird eine hochglänzende Oberfläche erhalten, die bei Einwirkung von Methanol oder Äthanol-Wasser-Gemischen keine Spannungsrisskorrosion zeigt. Der ausgehärtete Film ist gegen verdünnte Säuren und Laugen, Alkohol und Benzin beständig. 5 Aceton und Äthylacetat greifen nach kurzfristiger Einwirkung (10 Minuten) kaum, Methylenchlorid und Trichloräthylen mässig an. Bei Einwirkung von Wasserdampf und bei Kaltwasserlagerung tritt keine Trübung oder Blasenbildung auf. Die Pendelhärte beträgt 122 Sekunden; der Glanzgrad 90 % und die l0 Schlagzugfestigkeit 38 kp-cm/cm2.

Claims (4)

615967 PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung einer mit härtbaren Kunstharzen getränkten und beschichteten Trägerbahn aus Papier zur Oberflächenvergütung, insbesondere von Holzwerkstoff platten, wobei die Trägerbahn zunächst mit einer wässrigen Lösung von Aminoplastharzvorkondensat derart getränkt und vorgetrocknet wird, dass die Trägerbahn 40 bis 60 Gew.-% Aminoplastharzvorkondensat, bezogen auf Papiergewicht, aufweist und der Gehalt an bei der Verpressung flüchtigen Bestandteilen möglichst gering ist, und sodann in einem zweiten Arbeitsgang diese getränkte und vorgetrocknete Trägerbahn mit einer wässrigen Dispersion von härtbarem Polymerisat in einer solchen Menge, dass beim Verpressen eine einwandfreie Oberfläche erhalten wird, beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Aminoplastharzvorkondensat ein Harnstoff-Formaldehydvorkondensat ist oder zusätzlich Mela-min-Formaldehydvorkondensat in einer höchstens das Doppelte der Gewichtsmenge des Harnstoff-Formaldehydvorkon-densates betragenden Gewichtsmenge enthält, und dass als härtbares Polymerisat in der genannten wässrigen Dispersion Mischpolymerisat verwendet wird, das aus
A) einem hartspröden Copolymerisat, das durch Polymerisation von a) 60 bis 84,9 Gew.-% Styrol und/oder Methacrylsäurealkyl-ester mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
b) 0 bis 20 Gew.-% Acrylsäurealkylester mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen im Alkylrest,
c) 1 bis 20 Gew.-% des Glycidylesters der Acryl- oder Met-hacrylsäure,
d) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure und/oder eines Anhydrids einer ungesättigten Dicarbonsäure und/oder eines Hydroxyalkylesters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest und/oder des Amids der Acryl- oder Methacrylsäure und e) 0 bis 20 Gew.-% Acrylnitril,
wobei die Summe der Komponenten a) bis e) 100 Gew.-% ergibt, erhalten worden ist, und
B) einem kautschukelastischen Copolymerisat, das einen Glaspunkt von nicht über+10 °C besitzt, und das durch Polymerisation von a) 78 bis 99 Gew.-% eines Acrylsäurealkylesters mit 1 bis 8 Kohlenstoff atomen im Alkylrest,
b) 1 bis 20 Gew.-% Acryl- oder Methacrylsäure und/oder eines Anhydrids einer ungesättigten Dicarbonsäure oder eines Hydroxyalkylesters der Acryl- oder Methacrylsäure mit 2 bis 4 Kohlenstoffatomen im Hydroxyalkylrest und/oder eines Säu-reamids der Acryl- oder Methacrylsäure und c) 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit mindestens zwei reaktionsfähigen nichtkonjugierten olefinischen Doppelbindungen im Molekül,
wobei die Summe der Komponenten a) bis c) 100 Gew.-% ergibt, erhalten worden ist,
besteht, wobei das Gewichtsverhältnis von hartsprödem Copolymerisat A : kautschukelastischem Copolymerisat B 3 :1 bis 20:1 ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man der wässrigen Copolymerisatdispersion Weichmacher im Gewichtsverhältnis von ^1:1, bezogen auf Polymerisat, zusetzt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als Weichmacher ein Gemisch von temporären und permanenten Weichmachern im Gewichtsverhältnis von 3:1 bis 1:3 zusetzt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man der wässrigen Copolymerisatdispersion ein mit niedrigen Alkoholen veräthertes Mela-minharzvorkondensat oder andere der Vernetzung befähigte Zusätze in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, berechnet als
Festkörper und bezogen auf Copolymerisat, zusetzt.
CH1361674A 1973-10-18 1974-10-10 Process for the production of carrier webs which have been impregnated and coated with curable synthetic resins for surface coating CH615967A5 (en)

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