DE1174974B

DE1174974B - Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern unter Verwendung von Gemischen aus Amino-plasten und Acrylamiden

Info

Publication number: DE1174974B
Application number: DEC29172A
Authority: DE
Inventors: Dr Karlfried Keller; Dipl-Chem Hans-Joachim Koenig; Dr Wilhelm Kunze; Dr Karl Schnee
Original assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Current assignee: Cassella Farbwerke Mainkur AG
Priority date: 1963-02-15
Filing date: 1963-02-15
Publication date: 1964-07-30
Also published as: FR1382619A

Description

Verfahren zur Herstellung von Formkörpern unter Verwendung von Gemischen aus Aminoplasten und Acrylamiden Es ist bekannt, mit Hilfe von Aminoplasten, beispielsweise Melamin- und Harnstoff-Formaldehyd-Harzen Schichtpreßstoffe und Preßmassen herzustellen.
Diese Harze werden weiterhin zur Verleimung von Holzteilen, zur Fertigung von Holzspanplatten, zur Herstellung von Schaumstoffen od. a. m. verwendet.
In der deutschen Auslegeschrift 1137 301 wird ein Verfahren zur Herstellung von Trägerbahnen für Schichtstoffe beschrieben, das Harzlösungen auf Basis von Aminoplasten verwendet, die durch Zusatz eines mit der Lösung verträglichen organischen makromolekularen Verdickungsmittels, wie unter anderem Polyacrylamid oder dessen partiellen Verseifungsprodukten, auf eine Viskosität von etwa 195 bis 297 cP eingestellt sind.
Die bisher bekannten Aminoplaste weisen jedoch einige Nachteile auf, die sie für die Herstellung von Formkörpern nur bedingt geeignet machen. So besitzen' z. B. Hochdruckschichtpreßstoffe, deren Oberflächenschichten mit Melamin-Formaldehyd-Harzen getränkt sind, neben ihren sonst sehr günstigen Eigenschaften eine relativ geringe Scheuerfestigkeit. Auch die Bindefestigkeit von Aminoplasten auf Basis von ; Harnstoff, Triazon oder Melamin läßt viele Wünsche offen, weswegen z. B. bei der Herstellung von Holzspanplatten die notwendige Festigkeit nur erreicht werden kann, wenn unwirtschaftlich hohe Mengen der genannten Aminoplaste als Binder eingesetzt werden. Weiterhin wirkt sich die mangelhafte Bindefestigkeit der Aminoplaste auch dahingehend aus, daß Schichtpreßstoffe und Preßmassen mit Glasfasereinlage nur einen Bruchteil der Festigkeit der Glasfasern aufweisen, was durch mangelhafte Adhäsion des Aminoplastes an den Glasfasern bedingt ist. Eine weitere nachteilige Eigenschaft von höher konzentrierten Aminoplastlösungen ist deren mangelhafte Haltbarkeit von wenigen Stunden bis zu einigen Tagen, was oft für den praktischen Einsatz nicht ausreicht.
Überraschend wurde nun gefunden, daß unter gewissen Bedingungen Aminoplaste, vorzugsweise Melamin-, Triazon- oder Harnstoff-Formaldehyd-Harze; sowie deren Gemische die obengenannten Nachteile nicht besitzen,. sondern geeignet sind, die mechanischen Eigenschaften der mit ihnen hergestellten Formkörper in beachtlichem Maße zu verbessern, bei gleichzeitig wesentlich erhöhter Haltbarkeit der wäßrigen Lösungen. Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft nunmehr die Herstellung von Formkörpern unter Verwendung von Gemischen aus Aminoplasten und Acrylamiden und ist dadurch gekennzeichnet, daß man als Acrylamide 0,1 bis 35 O/o, bezogen auf das Aminoplast, monomere oder niedrig- polymere Acrylamide oder deren am N- und/oder a-C-Atom alkylierte Derivate' oder Alkylidenbisacryl amide verwendet, wobei die Acrylamide während oder nach der Herstellung der Aminoplaste zugesetzt worden sein können und im Falle der Verwendung von Polymerisaten solche ausgewählt werden, die einen K-Wert von bis zu 75 aufweisen und den damit herstellbaren Aminoplastlösungen eine Viskosität von weniger als 195 cP verleihen; Die in ihren Eigenschaften verbesserten Aminoplaste eignen sichlerfindùngsgemäß zur Herstellung von Formkörpern, besonders Preßmassen, vornehmlich mit Glasfasern als Füllstoff, von dekorativen Schichtstoffen oder Schichtstoffen auf Basis von Glasgeweben oder Glasvliesen. Weiterhin. können sie vorteilhaft zur Herstellung von Holzspanplatten,. zur .Verleimung von Holz allgemein, in der Papierherstellung, in der Textilveredlung, zur HerstellUng von Schaumkörpèrn, zur Holzimprägnierung od. a. m. Verwendung finden.
Beispiel 1 Ein dekorativer Schichtstoff wird gemäß folgendem Aufbauschema hergestellt: a) Ein Dekorpapier, bedruckt mit einem Leinendessin, Rohgewicht 150 g/ms, wird getränkt in einer 600/0eigen wäßrigen Lösung eines Gemisches aus 97 Teilen eines Melaminformaldehydharzes, das auf 1 Mol Melamin 2 bis 3 Mol Formaldehyd enthält, und 3 Teilen monomerem Acrylamid. Nach der Imprägnierung wird bei 130 C so getrocknet, daß das beharzte und getrocknete Papier bei einer Nachtrocknung während 5 Minuten/160°C einen Gewichtsverlust von etwa 3 % aufweist - der Harzanteil beträgt 57,5% - und eine Holzfaserplatte, unbehandelt, werden zwischen zwei Preßblechen aus verchromten Messingplatten während 10 Minuten bei 140°C unter einem Preßdruck von 50 kg/cm2 verpreßt. Vor dem Entformen wird unter vollem Druck auf 60 bis 40°C abgekühlt. b) Ein zweiter Schichtstoff wird in gleicher Weise, wie unter a) beschrieben, hergestellt. Das Dekorpapier wird lediglich in handelsüblicher 60%iger Melaminharzlösung ohne Zusatz von Acrylamid getränkt.

An den beschichteten Holzfaserplatten wird eine Scheuerprüfung der Oberfläche in einem »Taber Abraser « gemäß der NEMA-Methods (NEMA-Standards LP2-1957, Laminated Thermosetting Decorative Sheets) vorgenommen. Die Prüfung wird jeweils beendet, wenn das Druckmuster des Dekorpapieres eine schwache Anscheuerung aufweist. Es werden folgende Zahlen von Scheuertouren ermittelt: Beschichtete Holzfaserplatte gemäß Herstellung a) .. etwa 420 Scheuertouren Beschichtete Holzfaserplatte gemäß Herstellung b) ..... etwa 180 Scheuertouren Beispiel 2 Verleimung von Holz Ein gebleichtes, nicht gefülltes Natronzellstoffpapier, Rohgewicht 30 g/m2, wird in 500/0iger wäßriger Lösung des Aminoplastes ohne bzw. mit Zusatz der erfindungsgemäß beanspruchten Verbindungen imprägniert und anschließend bei 130°C während 8 Minuten getrocknet und vorkondensiert. Das beharzte Papier wird zwischen Ahornholz von 7 mm Stärke während 20 Minuten bei 140°C unter einem Druck von 10 kg/cm2 ohne Rückkühlung verpreßt. Das so verpreßte Holz wird anschließend einer Zerreißprobe unterzogen, wobei die Leimfuge auf Scherung beansprucht wird. Die Prüffläche der Leimung beträgt 120 30 mm. Es werden die nachstehenden Festigkeitswerte ermittelt:

Vorkondensa-

Harzanteil tionsgrad Zugfestigkeit

des Papiers F. (5 Minuten

1600C)

a12 Olo kg

a) Melaminformaldehyd-Harz, das auf 1 Mol Melamin 2 bis

3 Mol Formaldehyd enthält ........................... ............... 69 307 4,4

desgl., Zusatz von 1001o Acrylamid, bezogen auf Festharz. 71 419 4,6

b) Triazon-Melaminformaldehyd-Harz, bestehend aus 1 Mol

Triazon, 1 Mol Melamin und 6,5 Mol Formaldehyd 70 125 5,4

desgl., Zusatz von 10°/o Acrylamid, bezogen auf Festharz. 70 321 5,0

desgl., Zusatz von 24°/o Acrylamid, bezogen auf Festharz. 75 530 4,6

desgl., Zusatz von 10°/o Methylenbisacrylamid, bezogen auf

Festharz ........................................... 71 333 5,4

desgl., Zusatz von 10°/o Methacrylsäureamid ........................ 73 390 3,4

c) Harnstoff-Formaldehyd-Harz, bestehend aus 1 Mol Harnstoff

und 1 bis 2 Mol Formaldehyd .............................. 67 268 6

desgl., Zusatz von 100/o Acrylamid, bezogen auf Festharz... 70 # 288 2

Beispiel 3 Herstellung einer Holzspanplatte 300 g Holzspäne werden mit 60 g einer 500/ojgen wäßrigen Lösung der unten genannten Aminoplaste, denen gegebenenfalls jeweils 10 °/o Acrylamid, bezogen auf Feststoff, zugesetzt worden war, gut durchmischt.

Die so behandelten Späne werden während 20 Minuten bei 140°C unter einem Druck von 20 kg/cma zu einer Platte verpreßt. Aus den Platten, die durchschnittlich eine Stärke von 3,5 mm aufweisen, werden Streifen von 15 mm Breite gesägt und einer Prüfung auf Biegezugfestigkeit unterzogen. Die Stützweite beträgt 80 mm. Gemessen wird die Biegezugfestigkeit beim Bruch der Proben.
Biegezugfestigkeit (kg/cm2) a) Melamin-Formaldehyd-Harz, das auf 1 Mol Melamin 2 bis 3 Mol Formaldehyd enthält l 145 1145 desgl., Zusatz von 10% Acrylamid, bezogen auf Festharz .......................... 1 600 b) Triazon- Melaminformaldehyd-Harz, hergestellt aus 1 Mol Triazon, 1 Mol Melamin und 6,5 Mol Formaldehyd 1 275 desgl., Zusatz von 100/o Acrylamid, bezogen auf Festharz ........................... 1 400

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von Formkörpern unter Verwendung von Gemischen aus Aminoplasten und Acrylamiden, d a d u r c h gek e n nz e i c h n e t, daß man als Acrylamide 0,1 bis 350/o, bezogen auf das Aminoplast, monomere oder niedrigpolymere Acrylamide oder deren am N- und/oder z-C-Atom alkylierte Derivate oder Alkylidenbisacrylamide verwendet, wobei die Acryl- amide während oder nach der Herstellung der Aminoplaste zugesetzt worden sein können und im Falle der Verwendung von Polymerisaten solche ausgewählt werden, die einen K-Wert von bis zu 75 aufweisen und den damit herstellbaren Aminoplastlösungen eine Viskosität von weniger als 195 cP verleihen. ~~~~~~~~ In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1137 301.