DE1146655B

DE1146655B - Verfahren zur Herstellung thermisch umformbarer Schichtpressstoffe

Info

Publication number: DE1146655B
Application number: DEC20061A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Keller; Hans-Joachim Koenig
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Current assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Priority date: 1959-10-28
Filing date: 1959-10-28
Publication date: 1963-04-04

Description

Verfahren zur Herstellung thermisch umformbarer Schichtpreßstoffe Schichtpreßstoffe, zu deren Oberflächenaufbau mit nicht modifizierten oder in bestimmter Weise, z. B. mit p-Toluolsulfamid oder gemäß dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift 1055 807 mit mehrwertigen Alkoholen modifizierten Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten imprägnierte Trägerbahnen verwendet wurden, haben wegen ihrer hervorragenden Eigenschaften, wie z. B. der tadellosen Beschaffenheit ihrer Oberfläche, erhebliche praktische Bedeutung erlangt. Die inneren Lagen, der sogenannte Kern, dieser Schichtpreßstoffe besteht wie üblich aus mit Phenol-bzw. Kresolharzen getränkten Trägerbahnen.
Für verschiedene Zwecke. wie z. B. die der Möbelherstellung, ist es erwünscht, derartige Schichtpreßplatten nachträglich auf einen bestimmten Radius zu biegen. Bei diesem sogenannten »post-forminga-Verfahren werden die Platten kurz auf etwa 150"C erwärmt und dann in entsprechenden Formen auf den gewünschten Radius gebogen.
Es hat sich gezeigt, daß die nach der erwähnten Methode hergestellten Schichtpreßstoffe der durch die nachträgliche Verformung bedingten Beanspruchung nur unvollkommen genügen. In vielen Fällen läßt sich der erforderliche Biegeradius nicht ohne Brechen der Dekorschicht erreichen infolge der Sprödigkeit der melaminharzhaltigen Oberflächenschichten.
Schichtpreßstoffe, die nach dem Verfahren der deutschen Auslegeschrift R 5323 IVc/39b mit Phenol-Aldehyd-Amin-Harzen hergestellt wurden weisen gegenüber den erfindungsgemäß unter Verwendung von Aminotriazin- und Harnstoffharzen erhaltenen Schichtstoffen zwei dem Fachmann allgemein bekannte entscheidende Nachteile auf: 1. Sie lassen sich wie alle mit Phenolharzen imprägnierten Faserstoffschichten nur unter starker Vergilbung verpressen und können daher für Ober flächenschichten nicht in Frage.
2. Die hier verwendeten Phenol-Aldehyd-Amin-Harze sind nur in organischen Lösungen löslich, was - abgesehen von den bekannten physiologischen und sicherheitstechnischen Nachteilen -ein gleichmäßiges Durchtränken von Papierbahnen praktisch unmöglich macht.
Es wurde nun gefunden, daß man Schichtpreßstoffe durch Aushärten von aus mehrlagigen, mit Phenol-Aldehyd-Harzen imprägnierten Faserstoffschichten und aus mit aminoplastbildenden Bindemitteln imprägnierten Faserstoff-Deckschichten bestehenden Gebilden unter Hitze und Druck unter Mitverwendung von mit Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensaten, insbesondere solchen der Melamin- und Guanaminreihe, imprägnierten Trägerbahnen als Oberflächenschichten, die man in ausgezeichneter Weise nachträglich verformen kann, erhält, wenn man mit einem Gemisch aus Aminotriazin - Formaldehyd - Kondensationsprodukten und aus im neutralen oder schwach alkalischen pH-Bereich hergestellten Polykondensationsprodukten aus Harnstoff, Paraformaldehyd und mehrwertigen Alkoholen imprägnierte Faserstoff-Deckschichten verwendet.
Die erfindungsgemäß brauchbaren Polykondensationsprodukte der Harnstoffreihe können z. B. in der Weise hergestellt sein, daß man Gemische aus Harnstoff, Paraformaldehyd und mehrwertigen Alkoholen im neutralen oder schwach alkalischen pn-Bereich längere Zeit auf Temperaturen über 100"C erhitzt hat.
Als mehrwertige Alkohole sind hierfür beispielsweise geeignet: Äthylenglykol, Propylenglykol, Butandiole, Trimethylolpropan Glycerin, Pentaerythrit oder Gemische derartiger Alkohole.
Die Polykondensate der Harnstoffreihe sind farblose bis gelbliche, manchmal schwach grünlich fluoreszierende, neutral oder schwach alkalisch reagierende viskose, mit beliebigen Mengen Wasser verdünnbare Flüssigkeiten. Es ist auch möglich, an diese Kondensate weiteren Formaldehyd anzulagern oder sie mit dem Formaldehyd weiterzukondensieren, wobei ebenfalls wasserlösliche, für das erfindungsgemäße Verfahren brauchbare Produkte entstehen. Durch Wärmeeinwirkung oder mittels saurer Katalysatoren können sie in einen teilweise oder gänzlich unlöslichen Zustand verwandelt werden. Für die Herstellung der amino- plastbildenden Bindemittel wird an dieser Stelle kein Schutz beansprucht.
Beispiel 1 Folgende Schichten: 1 Deckbogen aus saugfähigem Papier, Rohgewicht 30 g/m2, getränkt in 530/,der wäßriger Lösung aus gleichen Festanteilen eines Melamin-Fbrmaldehyd Kondensationsproduktes, das pro Mol Melamin 2 bis 3 Methylolgruppen enthält, und dem unten beschriebenen Polykondensationsprodukt der Harnstoffreihe, getrocknet bei 130"C, Vorkondensationsgrad*) etwa 3 bis 40wo, Harzanteil 70 bis 750in, 1 Dekorbogen aus saugfähigem Papier, Rohgewicht 150g/m2, getränkt und getrocknet wie oben beschrieben, Vorkondensationsgrad etwa 3 bis 50/o, Harzanteil etwa 50 °/0, 10 Bogen Natronzellstoffpapiere, Rohgewicht 80 g/m2, mit Phenol-Aldehyd-Harz imprägniert, Vorkondensationsgrad etwa 5 bis 70/o, Harzanteil etwa 40 0J0, werden 10 Minuten bei 140"C unter einem Druck von 100 kg/cm2 verpreßt. Vor dem Entformen werden die Platten auf 60 bis 40"C bei vollem Druck abgekühlt.
Die so hergestellte Schichtstoffplatte wird 1 bis 2 Minuten auf 150"C erwärmt und kann ohne Rißbildung der Dekorschicht in entsprechenden Formen auf einen Biegeradius unter 20 mm gebogen werden.
Das in diesem Beispiel verwendete Polykondensationsprodukt der Harnstoffreihe war wie folgt hergestellt: Eine homogene Mischung von 240 g Harnstoff, 240g Paraformaldehyd und 330,8 g Äthylenglykol wird mit 0,6 ccm l0n-NaOH verrührt und langsam bis auf 112"C erhitzt. Die erste Reaktion ist deutlich exotherm. Unter Rückfluß des sich bildenden Kondensationswassers wird bei dieser Temperatur weitergerührt, wobei die von Zeit zu Zeit bei 200 C gemessene Viskosität der Lösung stetig ansteigt. Nach 52 bis 53 Stunden wird abgekühlt. Die so entstandene fast klare Kondensatlösung wird nach Zugabe von etwas Kieselgur filtriert. Man erhält 785 bis 790 g einer klaren, schwach gelbstichigen, viskosen Kondensatlösung mit einem Harzgehalt von etwa 670/,. Das Produkt ist mit neutraler bis schwach alkalischer Reaktion in Wasser klar löslich.
Beispiel 2 Folgende Schichten: 1 Deckbogen, Papier-Rohgewicht 30 g/m2, getränkt in 530/,der wäßriger Lösung aus 100 Festanteilen eines Melamin-Formaldehyd-Harzes, das pro Mol Melamin zwei bis drei Methylolgruppen enthält, und 15Festanteilen eines glykolverätherten Melamin-Formaldehyd-Harzes, getrocknet bei 1300 C, Vorkondensationsgrad etwa 3 bis 40/0, Harzanteil 70 bis 750/o, *) Der Vorkondensationsgrad der beharzten Papiere wird durch Bestimmung des prozentualen Gewichtsverlustes bei einer Nachtrocknung während 5 Minuten bei 1600 C ermittelt.
1 Dekorbogen, Papier-Rohgewicht 150 g/m2, getränkt in 530/,der wäßriger Lösung aus gleichen Festanteilen eines Melamin-Formaldehyd-Harzes, das pro Mol Melamin zwei bis drei Methylolgruppen enthält, und des unten beschriebenen Polykondensationsproduktes der Harnstoffreihe, getrocknet bei 1300C, Vorkondensationsgrad etwa 3 bis 50/o, Harzanteil etwa 500/o, 10 Bogen Natronzellstoffpapier, Rohgewicht 80 g/m2, mit Phenol-Aldehyd-Harz imprägniert, getrocknet bei 130"C, Vorkondensationsgrad 5 bis 7°/0, Harzanteil etwa 400/o, werden unter den im Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen verpreßt.
Die so hergestellte Schichtstoffplatte läßt sich beim Nachformen gemäß Beispiel 1 ebenfalls auf einen sehr kleinen Radius biegen.
Das in diesem Beispiel verwendete Polykondensationsprodukt der Harnstoffreihe war wie folgt hergestellt: Ein Gemisch aus 480 g Harnstoff, 480 g Paraformaldehyd und 496 g Glykol wird mit 14,4 g Borax verrührt und angewärmt, wobei die Innentemperatur mit deutlich exothermer Reaktion bis etwa 120"C ansteigt.
Man läßt die Temperatur bis auf 110°C zurückgehen, und rührt dann unter schwachem Rückfluß des Kondensationswassers bei 110 bis 112° C weiter. Nach einer Erhitzungszeit von 25 bis 26 Stunden wird abgekühlt. Man erhält etwa 1425 g einer fast klaren, nahezu farblosen viskosen Lösung, die nach Einrühren von etwas Kieselgur vollständig klar filtriert werden kann. Dieses Kondensat ist in beliebigen Mengen Wasser mit schwach alkalischer Reaktion klar löslich und besitzt einen Festkörpergehalt von etwa 740/o.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung thermisch umformbarer Schichtpreßstoffe durch Aushärten von aus mehrlagigen, mit Phenol-Aldehyd-Harzen imprägnierten Faserstoffschichten und mit aus aminoplastbildenden Bindemitteln imprägnierten Faserstoff-Deckschichten bestehenden Gebilden unter Hitze und Druck, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckschichten mit einem Gemisch aus Aminotriazin-Formaldehyd-Kondensationspro dukten und aus irn neutralen oder schwach alkalischen pE-Bereich hergestellten Polykondensationsprodukten aus Harnstoff, Paraformaldehyd und mehrwertigen Alkoholen imprägnierte Faserstofflagen verwendet werden.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 752 227; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 055 807; deutsche Auslegeschrift R 5323 IVc/39b (bekanntgemacht am 8. 9. 1955); USA.-Patentschrift Nr. 2 448 338.