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Mehrstufiges Verfahren zum Herstellen von Schichtpreßstoffplatten
Gegenstand des Hauptpatentes 1213 606 ist ein mehrstufiges Verfahren zum Herstellen
von Schichtpreßstoffplatten aus mit Phenol-Formaldehyd-, Harnstoff-Formaldehyd-,
Melamin-Formaldehyd-Konden sationsprodukten oder Harnstoff-Melamin-Formaldehyd-Mischkondensationsprodukten
imprägnierten Papieren sowie einer Überzugsschicht aus ungesättigten Polyestern,
an diese anpolymerisierbaren monomeren flüssigen Verbindungen sowie üblichen Katalysatoren
und gegebenenfalls Beschleunigern, Füllstoffen, Pigmenten und/oder Farbstoffen,
wobei die einzelnen Stufen für sich allein bekannt sind, dadurch gekennzeichnet,
daß man auf eine als Formfläche dienende Unterlage die Überzugsschicht aufbringt,
wie üblich härtet, sodann eine Zwischenschicht aus einer der Überzugsschicht gleichartigen
Masse aufbringt und auf diese Zwischenschicht Lagen aus mit dem noch härtbaren Kondensationsprodukt
imprägnierten Papieren aufbringt und durch Hitze und Druck gemeinsam aushärtet.
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Die vorliegende Erfindung besteht darin, daß man als Zwischenschicht
mit aus einer der tÇberzugsschicht gleichartigen Masse imprägnierte Furniere, auf
Papier aufgeklebte Furniere oder Gewebebahnen aus Natur-, Glas- oder Kunstharzfasern
verwendet.
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Die Herstellung der einzelnen Stufen des Verfahrens geschieht nach
üblichen, hier nicht beanspruchten Methoden. Schutz begehrt wird nur für die Kombination
der einzelnen Stufen und für das gemeinsame Verpressen unter Hitze und Druck.
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Bei der praktischen Ausführung der Erfrndung wird auf die gehärtete
Überzugsschicht beispielsweise ein Furnier oder ein auf Papier aufgeklebtes Furnier
oder eine aus Naturfasern, Zellstoffasern, Glasfasern oder Kunstharzfasern, wie
z. B. Polyamidfasern, bestehende Gewebebahn gelegt. Diese verwendeten Materialien
sind sämtlich vorher mit einem Lack aus einem ungesättigten Polyesterharz, einer
mischpolymerisierbaren Flüssigkeit und einem Härter, vorzugsweise einem organischen
Peroxyd, getränkt und imprägniert worden. Auf diese mit Polyesterharz imprägnierten
Zwischenschichten werden dann mehrere Lagen der mit Kondensationsharzen imprägnierten
Papiere gestapelt und gemeinsam unter Hitzeeinwirkung zu einem Schichtpreßstoff
verpreßt. Das mit Polyesterharz imprägnierte Gewebe kann auch bedruckt, gefärbt
oder mit farbigen Mustern versehen sein. Alle imprägnierten Materialien, wie Furniere,
auf Papier aufgeklebte Furniere oder Gewebe aus Natur-, Zellstoff-, Glas- oder Kunstharzfasern
brauchen nicht vorpolymerisiert zu sein, sondern können
unmittelbar nach dem Imprägnieren
auf die gehärtete Überzugsschicht aufgelegt werden.
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Während des Preßvorganges verbindet sich die aus ungesättigten Polyesterharzen
und an diese anpolymerisierbaren, monomeren Verbindungen gebildete Überzugsschicht
innig und untrennbar mit der entstehenden Schichtpreßstoffplatte. Dieses Ergebnis
ist überraschend, weil es bekannt ist, daß Formaldehyd und Wasser die Aushärtung
von Lacken auf Basis ungesättigter Polyesterharze verzögern. Auch bei den erfindungsgemäß
benutzten hohen Preßtemperaturen über 1000 C werden aus Melamin-, Harnstoff- und
Phenolharzen sowie Formaldehyd als auch Wasser abgespalten. Bei der Herstellung
der erfindungsgemäßen Schichtpreßstoffe tritt aber die härtungsverzögernde Wirkung
von Formaldehyd und Wasser nicht ein.
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Es war nicht vorauszusehen, daß die Überzugsschicht aus ungesättigten
Polyesterharzen und an diese anpolymerisierbaren, monomeren Verbindungen mit den
mit Kondensationsharzen imprägnierten Papieren einen unbedingt zuverlässigen Verbund
ergibt. Bekanntlich ist eine haftende Lackierung auf ausgehärtetem Phenolharz und/oder
Aminoharzpreßkörpern nur schwer zu erhalten und dann auch nur nach vorherigem Aufbringen
spezieller Haftschichten. Es war daher um so überraschender, daß das gemeinsame
und gleichzeitige Verpressen von mit Kondensationsharzen imprägnierten Papieren
mit einer
Überzugsschicht aus ungesättigten Polyestern und an diese
anpolymerisierbaren monomeren Verbindungen unter Zwischenschaltung einer Zwischenschicht,
die ebenfalls ungesättigte Polyester und an diese anpolymerisierbare monomere-Verbindungen
sowie übliche Katalysatoren enthält, aber nicht vorpolymerisiert wurde, zu einer
äußerst haltbaren, innig verbundenen Schichtpreßstoffplatte führt.
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Ein Durchschlagen von Phenolharzen während des Preßvorganges aus
den darüber befindlichen Kernpapieren ist bei Verwendung dieser erfindungsgemäßen
Zwischenschichten nicht zu beobachten. Ferner sind diese erfindungsgemäß hergestellten
Schichtpreßstoffplatten gegen kochendes Wasser beständig.
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Selbst mehrstündiges Kochen in Leitungswasser vermag derartige Schichtpreßstoffe
nicht zu beschädigen.
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Die Imprägnierung der Furniere, auf Papier aufgeklebten Furniere
oder Gewebebahnen aus Natur-, Zellstoff-, Glas- oder Kunstharzfasern mit Polyesterharzlösungen
kann nach bekannten, hier nicht beanspruchten Verfahren geschehen, indem diese Werkstoffe
durch eine Lösung gezogen werden, die ein ungesättigtes Polyesterharz, eine mischpolymerisierbare
Flüssigkeit und einen Härter, vorzugsweise ein organisches Peroxyd, enthalten.
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Beispiel A. Es wird eine klare, lackähnliche Lösung hergestellt durch
Lösen von 70 Gewichtsteilen eines ungesättigten Polyesters, das in bekannter Weise
durch Mischveresterung von 1 Mol Maleinsäureanhydrid, 1 Mol Phthalsäureanhydrid
und 2,2 Mol Propylenglykol mit einer Säurezahl von unter 50 erhalten wurde, in 30
Gewichtsteilen Monostyrol.
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B. 52,0 Gewichtsteile der nach A erhaltenen Polyesterlösung, 42,5
Gewichtsteile Monostyrol und 2,0 Gewichtsteile hochdisperses Siliciumdioxyd werden
in einer Kugelmühle oder mit Hilfe eines Walzenstuhles zu einer homogenen Mischung
dispergiert. Anschließend werden diesem Gemisch 2 Gewichtsteile einer 50 °/o Benzoylperoxyd
enthaltenden Mischung in Dimethylphthalat zugemischt.
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Von dieser Polyesterharzmischung wird durch Aufgießen auf eine verchromte
Messingplatte von 2 bis 3 mm Dicke mit Hilfe einer Gießmaschine eine Lackschicht
hergestellt. Die aufgetragene Schicht verläuft zu einer glatten Fläche, die anschließend
in einem Ofen bei 1400 C innerhalb von 4 Minuten geliert und vorpolymerisiert wird.
Nach dem Abkühlen auf etwa 500 C wird auf diese Polyesterschicht ein mit einem Lack
auf Basis ungesättigter Polyester getränktes Macore-Furnier gelegt.
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Ein solches polyestergetränktes Furnier wird erhalten, indem ein
0,05 bis 0,1 mm dickes Macoré-Furnier in bekannter Weise zunächst auf Papier geleimt
wird und anschließend mit einer Mischung aus 100,0 Gewichtsteilen der nach A erhaltenen
Polyesterlösung, 2 bis 4 Gewichtsteilen einer 50°/o Benzoylperoxyd in Dimethylphthalat
enthaltenden Mischung und 30,0 Gewichtsteilen Styrol getränkt wird.
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Anschließend wird das Furnier mit Hilfe einer Abquetschvorrichtung
beidseitig von überschüssigem Lack befreit, so daß sich das imprägnierte Furnier
nur noch schwach feucht anfühlt, im übrigen aber angefaßt werden kann.
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Auf diese polyesterimprägnierte Furnierlage wird sofort oder später
ein Stapel aus sechs bis sieben Lagen Kernpapier gelegt, die aus Natronkraftpapier
von 150g je Quadratmeter Basisgewicht bestehen und auf die in einer Imprägnieranlage
ein flüssiges Phenol-Formaldehydharz mit etwa 76 °i'o Trockenrückstand so aufgetragen
worden ist, daß nach dem Trocknen der imprägnierten Papiere eine Harzauflage von
etwa 81 g/m2 vorhanden ist, so daß 1 m2 der Kernpapiere nach der Imprägnierung,
Trocknung und Vorkondensation etwa 230 g wiegt. Der Trocknungsverlust der benutzten
Kernpapiere soll beim Dörren weniger als 6 O/o betragen. Außerdem sollen die imprägnierten
Kernpapiere keine Feuchtigkeit aus der Luft aufnehmen können. Auf die letzte Kernpapierlage
werden zwei Bogen Pergamynpapier ge legt. Darüber werden wieder sechs bis sieben
Lagen Kernpapier geschichtet und auf den letzten Bogen ein zweites, mit Polyester
imprägniertes Furnier gelegt. Darüber wird eine zweite Messingplatte gelegt, die
ebenfalls mit der Polyesterharzmischung B beW schichtet und bei 1400 C innerhalb
von 4 Minuten geliert und vorpolymerisiert ist, und zwar so, daß die beschichtete
Seite auf dem mit Polyesterharz imprägnierten Furnier liegt. Dieses Paket wird in
eine Etagenpresse gegeben und bei 120 bis 1600 C und einem Druck von 25 bis 130kg/cm2
verpreßt. Nach 10 Minuten wird die Presse geöffnet und das Paket ohne vorherige
Abkühlung herausgenommen. Die auf jeder Seite liegenden Messingbleche lassen sich
mühelos entfernen. Durch den Preßvorgang sind zwei Schichtpreßstoffplatten von etwa
1 mm Stärke entstanden, die eine vorzügliche haftende, glatte und wolkenfreie Deckschicht
tragen. Die Rückseiten dieser Schichtpreßstoffplatten werden durch Schleifen aufgerauht
und mit einem Leim auf Basis einer Polyvinylacetat- oder Polymethacrylatdispersion
in Wasser bestrichen. Desgleichen wird die Oberfläche einer geschliffenen 3-Schichten-Holzspanplatte
mit diesem Leim versehen und die Schichtpreßstoffplatte mit der beleimten Seite
aufgelegt. Mit Hilfe einer Furnierpresse wird die Schichtpreßstoffplatte mit der
Holzspanplatte bei etwa 2 kg/cm2 Druck und 600 C in 20 bis 30 Minuten verpreßt.
Das Aufleimen kann auch bei normalen Raumtemperaturen erfolgen. Die Preßdauer richtet
sich lediglich nach der Abbindezeit des verwendeten Leimes oder Klebstoffes.
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Nach dem Abkühlen kann die aus mischpolymerisiertem Polyesterharz
bestehende Deckschicht der aufgeleimten Schichtpreßstoffplatte mit Schleifpapier
der Körnung 320 bis 400 geschliffen und anschliessend mit Hilfe eines umlaufenden,
endlosen Filzbandes unter Verwendung von Polierpasten oder -wachsen auf Hochglanz
poliert werden. Die glatte, wolkenfreie, farblose Deckschicht läßt die Macore-Holzmaserung
des Furniers klar erkennen.
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Die polierte Oberfläche fällt nicht nach und behält ihre Glätte auch
noch nach Monaten.