DE1546974A1 - Lackierbare Traegerplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Lackierbare Traegerplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung

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DE1546974A1 DE1961H0041877 DEH0041877A DE1546974A1 DE 1546974 A1 DE1546974 A1 DE 1546974A1 DE 1961H0041877 DE1961H0041877 DE 1961H0041877 DE H0041877 A DEH0041877 A DE H0041877A DE 1546974 A1 DE1546974 A1 DE 1546974A1
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Description

30 210
Dr. Kurt Herberts & Co. ■ Wuppertal-Barmen, Christbusch 25
Lackierbare Trägerplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung
Die Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung geht dahin, vergütete Trägerplatten herzustellen, die mit Lacken auf der Basis von monomeren Vinylverbindungen und ungesättigten Polyesterharzen einen guten Verbund ergeben.
Man hat bereits Folien mit Imprägnierlösungen getränkt, die ungesättigte Polyesterharze und monomere Vinylverbindungen enthielten; die so getränkten Folien mit Trägerplatten verpresst und nach dem Verpressen weiterverarbeitet. Die bisher bekanntgewordenen Verfahren haben keine breite Anwendung gefunden, weil entweder die Imprägnierlösungen organische Lösungsmittel enthielten und deshalb bei der Verarbeitung Schwierigkeiten bereiteten oder weil die so hergestellten vergüteten Trägerplatten zu der nachfolgenden Lackierung mit Polyesterharzen keinen genügenden Verbund besaßen.
Es wurde nun gefunden, daß man eine technisch vorteilhafte Lösung der vorerwähnten Aufgabenstellung erreicht, wenn man für die Herstellung der Imprägnierfolien wässrige Imprägnier-' gemische verwendet, die folgende Komponenten enthalten:
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1. ein wasserlösliches Harnstoff-, Melamin- oder Phenol-Formaldehydharz,
2. ein wasserlösliches ungesättigtes Polyesterharz und gegebenenfalls
3. eine in Wasser lösliche oder darin emulgierbare monomere Vinylverbindung,
und die Mengenverhältnisse dieser drei Komponenten so aufeinander einstellt, daß die monomere Vinylverbindung zur Bildung von Additionspolymerisaten mit dem ungesättigten Polyesterharz befähigt ist, während die Menge des iOnaaldehydharzes zur Menge des Polyesterharzes etwa 4 J 6 bis 6:4 betragen soll, damit eine genügende Haftung sowohl zum Untergrund als auch zu der nachträglichen Polyesterlackierung erhalten wird.
Die Verwendung von wasserlöslichen Polyesterharzen bietet den großen Vorteil, daß keine organischen Lösungsmittel zugesetzt zu werden brauchen, was für die Verarbeitung der Imprägniergemische eine große Erleichterung bedeutet. Es entfällt jegliche Explosionsgefahr, und bei den Anlagen zur Durchführung der Tränkung entfallen entsprechende Sicherheitsvorrichtungen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die gegebenen· falls als Reaktionskomponente verwendete monomere Vinylverbindung ebenfalls in Wasser löslich ist. Um eine bessere Durchtränkung zu erreichen, kann der Lösung ein geringer Prozentsatz, z. B. bis etwa 4 fi, Methanol zugesetzt werden. Die Verwendung einer monomeren Vinylverbindung als Reaktionskomponente ist häufig zweckmäßig, aber nicht unbedingt erforderlich. Es hängt z. B. vom Verwendungszweck der folie ab, ob bzw. in welcher Menge eine monomere Vinylverbindung zugesetzt wird. Der Zusatz einer monomeren Vinylverbindung bewirkt z. B. eine bessere Schleifbarkeit.
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Der so imprägnierte Trägerstoff wird getrocknet und mit einer Trägerplatte verpresst. Die so erhaltene vergütete Trägerplatte kann mit "beliebigen Lacken oder Lackfarben, vorzugsweise auf der Grundlage von Lösungen von ungesättigten Polyesterharzen in monomeren Vinylverbindungen lackiert werden.
Als Ausgangsmaterial für die erste Stufe des Verfahrens, d. h. als Trägerstoff, werden zweckmäßig die im Handel erhältlichen einfarbigen oder mit beliebigen Mastern bedruckten Papiere aus SuIfitcellulose verwendet.
Bevorzugt werden Papiere mit einem Papiergewicht von etwa
150 g/m angewandt.
Als wasserlösliche ungesättigte Polyesterharze kommen vorzugsweise die ausd, B-ungesättigten Dicarbonsäuren bzw. deren Anhydriden wie Fumarsäure- oder Maleinsäureanhydrid und mehrwertigen Alkoholen hergestellten verzweigten wasserlöslichen Polyester in Betracht. Geeignet sind dafür beispielsweise solche ungesättigten Polymischester oder Mischungen ungesättigter Polymischester, die im Molekül mehrkernige kondensierte Ringsysteme, die über Reste ein- oder zweiwertiger Alkohole eingebaut sind, und Äthersauerstoffatome enthalten, und zwar in solchen Mengenverhältnissen, daß die mehrkernigen kondensierten Reste 10 - 30 Gewichtsprozent (berechnet auf das Gesamtgewicht des Polyesters) betragen und mindestens 2 A'thersauerstoffatome pro 1000 g Polyester vorhanden sind. Als monomere Vinylverbindungen werden beispielsweise wasserunlösliche monomere Vinylverbindungen wie Styrol oder Diallylphthalat oder Gemische dieser Verbindungen oder wasserlösliche monomere Vinylverbindungen wie Glycerinmonoallyläther oder Glycerinaldehydally!acetal verwendet. Zur Herstellung der Tränkflüssigkeit werden das Kondensationsharz und das Polyesterharz eowie gegebenenfalls die wasserlösliche monomere
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Vinylverbindung in den gewünschten Konzentrationen in Wasser gelöst. Wenn wasserunlösliche monomere Vinylverbindungen verwendet werden, wird eine Emulsion der wasserunlöslichen monomeren Vinylverbindung in Wasser, gegebenenfalls mit Hilfe üblicher Emulgatoren sowie gegebenenfalls unter Zugabe von Aktivatoren, z. B, Peroxyden und Beschleunigern, z. B. Kobaltnaphthenaten, hergestellt und in die vorerwähnte wässrige lösung eingerührt. Diese Imprägnierflüssigkeit ist in der Regel mehrere Stunde.n haltbar und kann mit Wasser verdünnt werden, um die Konzentration der. Lösung an die Aufnahmefähigkeit des jeweils verwendeten Trägermaterials anzupassen. Die getränkte Bahn wird im Kanal oder der Hänge bei Temperaturen von z. B. zwischen 50 und 80° O getrocknet und bildet dann eine elastische auf Rollen aufwickelbare Folie. Um das Haften der Folie auf der Trägerplatte beim späteren Verpressen zu verbessern, kann auf die Rückseite der Folie noch eine Klebeschicht, vorzugsweise auf der Basis eines härtbaren Kunstharzes, aufgebracht werden.
Die Konzentration der Imprägnierflüssigkeit soll derart sein, daß die Menge des auf die Folie aufgebrachten Harzes (Kondensationsharz, Polyesterharz und monomere Vinylverbindwag) etwa 50 bis 150 fo des Papiergewichts beträgt. Wenn die Konzentration der Imprägnierfltissigkeit hierfür zu niedrig ist, muß der Imprägniervorgang gegebenenfalls wiederholt werden. Der Festkörpergehalt der Tränklösung sol !wischen 35 und 70 io betragen, vorzugsweise 50 - 60 %. Bei Konzentrationen über 80 # findet in der Regel keine genügende Durchtränkung statt, während das Arbeiten mit Konzentrationen von weniger als 25 # meist unwirtschaftlich ist. Die Menge des auf die Folie aufgebrachten Harzes hängt außerdem noch von dem Auftrageverfahren fe. B. Tränken im Trog, Aufbringen mittels Walzen, durch Sprühen oder mittels Gießköpfen) ab.
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Das Aufpressen der getränkten Folie auf die Trägerplatte kann in der folgenden Weise ausgeführt werden: Die Platte wird, ähnlich wie beim Aufbringen eines Holzfurniers, mit einem Leim, z. B. auf der Grundlage eines härtbaren Harnstoffharzes, eingestrichen und gegebenenfalls abgelüftet. Dann wird die Folie mit der Dekorseite nach oben auf die Leimschicht aufgelegt und in einer hydraulischen Presse mit Hilfe eines Zulagebleches heiß aufgepresst. Die Temperatur liegt hierbei oberhalb der zum Trocknen der Folien angewandten Temperatur und beträgt je nach Art des verwendeten Leimes z. B. 100 - 140° C; der Druck ist der jeweiligen Trägerplatte anzupassen, er beträgt z. B. bei Spanplatten bis etwa 18 kg/cm und kann bei Sperrholzplatten entsprechend höher liegen. Bei Verwendung eines Leimfilmes mit Phenolharz anstelle der aufgebrachten Leimschicht richtet sich die Presstemperatur nach der Abbindetemperatur des Films.
Nach dem Verpressen kann die Platte der Presse heiß entnommen werden. Die Folie haftet fest auf der Trägerplatte und bildet einen für die nachfolgende Lackierung geeigneten Untergrund, weil sie völlig glatt ist und Unebenheiten der Platte weitgehend ausgeglichen hat. Die vergütete Trägerplatte kann nun in bekannter Weise mit beliebig klaren oder gefärbten Lacken oder Lackfarben, vorzugsweise auf der Grundlage von Lösungen ungesättigter Polyesterharze in monomeren Vinylverbindungen überzogen werden.
Die Vergütungsfolie gemäß der Erfindung besitzt gegenüber Lacken ein einwandfreies Haftvermögen. Diese Tatsache ist deshalb von Bedeutung, weil viele Lacke, z. B. Polyesterlacke, auf porenfreien Untergründen sehr schlecht haften. Nach dem : Trocknen der aufgebrachten Lackschieht bleibt diese entweder unbehandelt oder wird geschliffen und poliert. Im letzten Fall wird bei Verwendung von geeigneten Lacken, z. B. PoIy-
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esterlacken, ein brillanter Hochglanz erzielt, so daß die Platte der Güte des verwendeten Druckmusters entsprechend von echtem Holz nicht oder nur schwierig zu unterscheiden ist.
Das Verfahren ist nicht auf die Verwendung von bedruckten Dekorpapieren beschränkt; es können in gleicher Weise auch einfarbige oder ungefärbte Trägerstoffe verarbeitet werden. Das Verfahren gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, daß mit der Tränkflüssigkeit beliebige farbige und bedruckte Dekorpapiere imprägniert werden können, ohne daß die Farben ausbluten. Bei dunklen Farbtönen, vor allem bei schwarzem Untergrund, werden Oberflächen i±t hoher Brillanz erhalten. In diesen Fällen wird die Fläche vor dem Aufbringen des lacküberzuges zweckmäßigerweise nachgeschliffen, um geringfügige Unebenheiten des Untergrundes zu beseitigen. Vor dem Überziehen mit Klarlack können auf die geschliffene Fläche noch beliebige Muster, z. B. durch Aufspritzen mittels Schablone oder im Siebdruckverfahren aufgebracht werden. Ebenso kann die geschliffene Fläche auch mit farbig pigmentierten Anstrichstoffen lackiert werden. Die gemäß der Erfindung hergestellten Folien sind also heiß verpressbar undlackierfähig.
Beispiel 1;
Die Bahn eines handelsüblichen Dekorpapiers mit Holzmaserdruck (Quadratmetergewicht von 15Og) wird mit einer Tränklösung imprägniert, die wie folgt hergestellt wird:
100 g wasserlöslicher Polyester
10 g Triallylcyanurat
1 g CobaltnaphthenatlöBung
3 g Cumolhydroperoxyd-Emulsion
100 g Melaminhars
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Das Polyesterharz wurde wie folgt hergestellt:
441 Gew.T. Maleinsäureanhydrd werden mit 198 Sew.T. Endomethylentetrahydrobenzylalkohol und 132 Gew.T. Polyglykol 1000, 125 Gew. T. Polyglykol 1500 und 132 Gew. T. Polyglykol 2000 "bei 100 bis 120° C bis zur Homogenität zusammengeschmolzen, 122 Gew.T. Äthylenglykol, 62 Gew.T. Glycerin und 30,6 Gew.T. Pentaerythrit eingetragen, wobei das Pentaerythrit vorher in der Wärme in dem Glycerin-Glykol-Gemisch gelöst wurde, und nach Zugabe von 400 Yolumteilen Xylolazeotrop bis zu einer Säurezahl von 41 verestert. Anschließend wird das Xylol bei 160° C und 35 Torr abgezogen und das Polyesterharz mit 0,005 1° Hydrochinon stabilisiert.
Die Schmelze wird auf etwa 80° C heruntergekühlt und mit 875 Gew.T. Wasser verdünnt.
Zur Herstellung des Melaminharzes werden 1000 Gew.T. einer wässrigen lOrmaldehydlösung und 650 Gew.T. Wasser bei 60° C mit tfatriumhydroxydlösung auf PH 8,0 eingestellt. Hierzu werden 567 g Melamin und 38 g Thioharnstoff bei 80° C gegeben. Die Mischung wird auf PH 9,4 eingestellt und durch einstündiges Erhitzen bei 80° ankondensiert. Anschließend wird durch yakuum-Destillation auf 50 $> Pestkörpergehalt konzentriert und dann werden 16,5 g Hexantriol zugegeben. Es wird solange erhitzt, bis eine Probe der Harzlösung bei Verdünnen mit der Hälfte ihres Volumens Wasser bei 20° C eine leichte Trübung zeigt. Der PH-Wert wird bei 9,4 belassen. Die Tränklösung wird mit Wasser verdünnt, bis die Auslaufzeit der lösung aus dem DIN-Becher mit 4 mm Düse 14 Sekunden beträgt.
Die Tränkung wird so eingerichtet, daß etwa 80.-90 % Pestharz (auf Papiergewicht bezogen) im Papier verbleiben. Nach dem Trocknen des getränkten Papiers bei 70° wird eine elastische Folie erhalten, die auf Hollen gewickelt wird.
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Zum Verpressen wird eine Spanplatte mit einem Kondensationsharzleim auf Basis Phenol-Harnstoff- oder Helamin-Harnstoff-Harz mit Heißhärter eingestrichen und ein entsprechend zugeschnittenes Stück Folie aufgelegt. Unter Verwendung eines Pressbleches wird die Polie in einer Sperrholzpresse bei 100° und 12 kg/cm Druck 8-10 Minuten lang aufgepresst. Nach dieser Zeit wird die Platte der geöffneten Presse heiß entnommen, flach dem Abkühlen der vergüteten Spanplatte wird die Dekorschicht ohne jede weitere Vorbehandlung mit klarem Polyesterlack überzogen. Die lackschicht kann nach dem Aushärten noch geschliffen und poliert werden, wenn eine hochglänzende Oberfläche verlangt wird.
Beispiel 2:
Die Bahn eines handelsüblichen Dekorpapiers mit Holzmaserdruck (Quadratmetergewicht von 150 g) wird mit einer Iränklösung imprägniert, die wie folgt hergestellt wird:
100 g wasserlöslicher Polyester
10 g Monostyrol
3 g handelsüblicher Emulgator
1 g Cobaltnaphthenatlösung
3 g Cumolhydroperoxyd
100 g Melaminharz wie in Beispiel 1
Das Polyesterharz wurde wie folgt hergestellt:
405 Gew.T. Maleinsäureanhydrid werden mit 103 Gew.T. Nonenylbernsteinsäureanhydrid, 209 Gew.T. n-Oktanol, 106 Gew.T. Polyglykol 1000, 100 Gew.T. Polyglykol 1500 sowie 106 Gew.T. Polyglykol 2000 bei 110 - 120° bis zur Homogenität der Schmelze erwärmt, die vorher gesondert hergestellte Mischung von 352 Gew.T. Tricyclodecandiol, 63 Gew.T. Glycerin und 31
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Gew.T. Pentaerythrit in der Wärme zugegeben und mit 400 Volumteilen Xylol bis Säurezahl 44 azeotrop verestert. Das Xylol wird wiederum im Vakuum abgezogen, das Polyesterharz mit 0,005 % Hydrochinon stabilisiert und bei 80 - 90° mit Wasser auf 40 # Festkörper verdünnt.
Die weitere Verarbeitung erfolgt wie in Beispiel 1.
Beispiel 3;
Die Bahn eines handelsüblichen Dekorpapiers mit Holzmaserdruck (Quadratmetergewicht von 150 g) wird mit einer Tränklösung imprägniert, die wie folgt hergestellt wird:
100 g wasserlöslicher Polyester
10 g Diallylphthalat
3 g handelsüblicher Emulgator
1 g Cobaltnaphthenatlösung
3 g Cumolhydroperoxyd
100 g Melaminharz wie in Beispiel 1.
Das Polyesterharz wurde wie folgt hergestellt:
385 Gew.T. Maleinsäureanhydrid, 238 Gew.T.n-Oktanol, 11.8 Gew.T. Polyglykol 1000, 118 Gew.T. Polyglykol 1500 und 131 Gew.T. Polyglykol 2000 werden bis zur Homogenität der Schmelze nicht über 120° erwärmt, die vorher bei 80 - 90° hergestellte £3ßung von 36 Gew.T. Pentaerythrit in 73 Gew.T. Glycerin und 249 Gew.T Glycerinäther des Dicyclopentadienylalkohols zugegeben und das Ganze mit 400 Volumteilen Xylol bis Säurezahl 43 azeotrop verestert. Kach Abziehen des Xylole bei 160° und 40 Torr wird mit 0,015 # Hydrochinon stabilisiert und bei 100° 0 mit 730 Gew.T. Vinyltoluol verdünnt.
Die weitere Verarbeitung erfolgt wie in Beispiel 1. ,
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Beispiel 4:
Die Bahn eines handelsüblichen Dekorpapiers mit Holzmaserdruck (m2-Gewicht von 150 g) wird mit einer Tränklösung imprägniert, die wie folgt hergestellt wird:
100 g wasserlöslicher Polyester
1,5g Cobaltnaphthenatlösung
4 g Methyl-äthylketon-peroxyd
100 g Melaminharz
Das Polyesterharz wurde wie folgt hergestellt:
441 Gew.T. Maleinsäureanhydrid werden mit 240 Gew.T. Dicyclopentadienylalkohol und 132 Gew.!. Polyäthylenglykol (M = 1000), 125 Gew.T. Polyäthylenglykol (M = 1500) und 132 Gew.T. Polyäthylenglykol (M = 2000) bei 100 bis 120° C bis zur I^mogenität zusammengeschmolzen, 122 Gew.T. Äthylenglykol, 62 Gew.T. Glycerin und 30,6 Gew.T. Pentaerythrit eingetragen, wobei das Pentaerythrit vorher in der Wärme in dem Glycerin-Glykol-Gemisch gelöst wurde und nach Zugabe von 400 Volumteilen Xylolazeotrop bis zu einer Säurezahl von 42 verestert. Anschließend wird das lylol bei 160° C und 35 Torr abgezogen und das Polyesterharz mit 0,003 "h Hydrochinon stabilisiert. Die Schmelze wird bei 80° G mit 875 Gew.T. Wasser verdünnt.
Zur Herstellung des Melaminharzes werden 1000 Gew.I. einer wässrigen lOrmaldehydlösung und 650 Gew.T. Wasser bei 60° 0 mit Natriumhydroxydlösung auf pH 8,0 eingestellt. Hierzu werden 567 Gew.T. Melamin und 38 Gew.E. Thioharnstoff bei 80° C gegeben. Die Mischung wird auf pH 9,4 eingestellt und durch einstündiges Erhitzen bei 80° C ankondensiert. Anschließend wird durch Vakuum-Destillation auf 50 # Pestkörpergehalt konzentriert und dann werden 16,5 Gew.T. Hexantriol zugegeben· Es wird solange erhitzt, bis eine Probe der Harz-*
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lösung bei Verdünnen mit der Hälfte ihres Volumens Wasser bei 20° C ein«
9,4 belassen.
bei 20° C eine leichte Trübung zeigt. Der pH-Wert wird bei
Die Tränklösung wird mit Wasser verdünnt, bis die Auslaufzeit der Lösung aus dem DIN-Beeher mit 4 mm Düse 14 Sekunden beträgt.
Die Tränkung wird so eingerichtet, daß etwa 80 - 90 $ Pestharz (auf Papiergewicht bezogen) im Papier verbleiben. Nach dem Trocknen des getränkten Papiers bei 85° C wird eine elastische Folie erhalten, die auf Rollen gewickelt wird.
Zum Verpressen wird eine Spanplatte mit Harnstoffharzleim und Heißhärter eingestrichen und ein entsprechend zugeschnittenes Stück der Folie aufgelegt. Unter Verwendung eines Pressbleches wird die Folie in der Sperrholzpresse bei 130° C und 12 kg/cm Druck 8 - 10 Minuten lang aufgepresst. Nach dieser Zeit wird die Platte der geöffneten Presse heiß entnommen. Nach dem Abkühlen der vergüteten Spanplatte wird die Dekorschicht ohne jede weitere Vorbehandlung mit klarem Polyesterlack überzogen. Die "Deckschicht kann nach dem Aushärten noch geschliffen und poliert werden, wenn eine hochglänzende Oberfläche verlangt wird.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    1. Verfahren zur Herstellung von vergüteten Trägerplatten durch Imprägnieren von Trägerstoffen aus Papier, Vlies oder Gewebe mit einer Imprägnierlösung, die ein Eondensationsharz, ein ungesättigtes Polyesterharz und gegebenenfalls eine monomere Vinylverbindung enthält, Trocknen und Vorpressen mit einer Trägerplatte sowie anschließendem Oberlackieren, dadurch gekennzeichnet , daß als Imprägnierflüssigkeit eine wässrige Lösung verwendet wird, die ein wasserlösliches Kondensationshaxz und ein wasserlösliches ungesättigtes Polyesterharz sowie gegebenenfalls eine wasserlösliche oder wasserunlösliche monomere Vinylverbindung in gelöster oder emulgierter Form enthält.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Rückseite der imprägnierten getrockneten Dekorationsfolie eine Klebeschicht aufgebracht wird.
    5. Verfahren gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte mit einem Lack oder einer Lackfarbe, vorzugsweise auf Basis einer Lösung eines ungesättigten Polyesterharzes in einer monomeren Vinylverbindung, lackiert wird.
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DE1961H0041877 1961-02-28 1961-02-28 Lackierbare traegerplatten und verfahren zu ihrer herstellung Granted DE1546974B2 (de)

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