DE1594194B2

DE1594194B2 - Verwendung einer wäßrigen Dispersion auf Basis eines Vinylacetathomo- oder copolymerisate mit einem wasserlöslichen Härtungsmittel als Klebemittel

Info

Publication number: DE1594194B2
Application number: DE1594194A
Authority: DE
Inventors: Walter Benjamin Plainfield Armour; Albert Isaac Englefield Green Surrey Goldberg (Grossbritannien); Victor South Plainfield Jasinski
Original assignee: National Starch and Chemical Corp
Current assignee: Ingredion Inc
Priority date: 1965-04-26
Filing date: 1966-04-20
Publication date: 1975-01-23
Also published as: GB1133076A; DE1594194A1

Description

Klebemittel werden aus einer großen Vielzahl synthetischer organischer Polymerer hergestellt, die oft modifiziert werden, um Gemische mit erwünschten, speziellen Eigenschaften zu schaffen. Die meisten Klebemittel werden üblicherweise entweder als thermoplastisch oder als wärmeaushärtend eingeordnet. So werden wärmehärtende Klebemittel mit Kunstharzen modifiziert, die sich auf Grund einer chemischen Umsetzung beim Erwärmen verfestigen oder erhärten und durch weiteres Erhitzen nicht erweicht werden können.. Thermoplastische Klebemittel andererseits werden aus Kunstharzen hergestellt, die sich durch Wärme erweichen lassen und beim Abkühlen ihre ursprünglichen Eigenschaften wiedergewinnen.

Wäßrige Polyvinylacetatemulsionen werden weitgehend als Klebemittel benutzt, wobei sie oftmals ohne oder, wenn überhaupt; mit nur geringer Modifikation angewendet werden. Gewöhnlich jedoch muß man entweder ihre physikalischen und/oder ihre Anwendungs-Eigenschaften abwandeln. Zu den häufiger verwendeten Modifizierungsmitteln für Polyvinylacetatemulsionen gehört Polyvinylalkohol. Polyvinylalkohol erhöht bei Zugabe zu einer Polyvinylacetatemulsion deren Viskosität und verbessert ihre Bearbeitbarkeit und Wiederbefeuchtungsfähigkeit.

Wenn man Polyvinylacetat-Polyvinylalkohol-Verschnitte zum Holzverkleben benutzt, liefern sie ausgezeichnete Haftfestigkeit, schnelles Aushärten, farblose Kleblinien, leichte Anwendbarkeit u. dgl. Trotz dieser Verbesserungen sind aber bekanntlich die Verklebungen sowohl der üblichen Polyvinylacetatemulsionen als auch die der oben beschriebenen, Polyvinylalkohol enthaltenden Polyvinylacetatdispersionen in bezug auf Wasserfestigkeit dürftig. Diese Eigenschaft, die man von Verklebungen verlangt, welche im Normalgebrauch der Feuchtigkeit oder im Freien übermäßiger Feuchtigkeit und Temperaturwechseln ausgesetzt sind, ist bei den bisher verfügbaren Polyvinylacetat-Klebemitteln im allgemeinen nur ungenügend vorhanden.

Klebemittel, die Polyvinylacetat und Aluminiumsilikat enthalten, sind in der US-PS 3 163 618 beschrieben. Das Aluminiumsilikat ist in Wasser vollständig unlöslich und dient bei den bekannten Klebemitteln als Füllmittel, das das Eindringen des Klebemittels in das zu verklebende Zellulosematerial steuern soll. Ein schnelles Aushärten wird bei diesen bekannten Klebemitteln nicht erreicht.

Neben den Klebemitteln auf Polyvinylacetatbasis sind verschiedene andere Kunstharze, darunter Resorcin-, Harnstoff-, Melamin- und Phenol-Formaldehydharze, für die Herstellung wasserfester, wärrnehärtender Klebemittel verwendet worden. Ein Hauptnachteil der wäfmehärtenden Klebemittel aus solchen Kunstharzen liegt darin, daß sie ein Heißverpressen

5 oder langanhaltendes Verpressen bei Raumtemperatur verlangen. So benötigen Melamin- und Phenol-Formaldehyd-Klebemittel ein Verpressen bei Temperaturen über etwa 93'' C und die an sich schon bei 24° C kaltverpreßbaren Resorcin- und Harnstoff-Formaldehyd-Klebemittel Preßzeiten von mehr als 8 Stunden. Zu den anderen allgemeinen Nachteilen gehören beschränkte Lagerbeständigkeit, kürzere Ansatzhaltbarkeit und die Bildung gefärbter Leimlinien. Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer wäßrigen Dispersion eines Vinylacetathomo- oder -copolymerisats im Gemisch mit 2 bis 12 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol, bezogen auf Vinylacetatpolymerisat, und einem wasserlöslichen Härtungsmittel, bestehend aus Chrom(III)-nitrat, Chrom-(Ill)-perchlorat, Aluminiumnitrat oder Aluminiumchlorid als Klebemittel.

Diese erfindungsgemäß verwendeten Gemische beseitigen alle Nachteile früher beschriebener Systeme und ermöglichen es dem Praktiker, Verbundgebilde schnell bei Raumtemperatur herzustellen, bei denen die Verklebungen eine außerordentlich hohe Wasserbeständigkeit erteilen. Die erfindungsgemäß verwendeten Gemische liefern Trockenfilme, die sich durch optimale Wasserfestigkeit auszeichnen.

Die Gegenwart der sauren Metallsalze in dieser Dispersion erwies sich als äußerst wirksam bezüglich der Herabsetzung der Wasserempfindlichkeit. Während sonst üblicherweise die Anwesenheit solcher hydrophilen Emulgatoren einen schädlichen Einfluß auf die Wasserfestigkeit der Klebemittel ausübt, behalten die erfindungsgemäß verwendeten Gemische überraschenderweise ihre hervorragenden Klebeeigenschaften und physikalische Struktur selbst dann, wenn sie über längere Zeit hinweg Feuchtigkeit ausgesetzt werden.

Die erfindungsgemäß verwendeten Gemische liefern außerdem klebrige Filme, die keiner übermäßigen Druckanwendung bedürfen, um Unterlagen zahlreich verschiedener Art erfolgreich miteinander zu verkleben.

Die verwendbaren Vinylacetatpolymere bestehen aus Polyvinylacetat selbst oder aus einem Copolymer des Vinylacetats mit irgendeinem polymerisierbaren Monomer, z. B. (1) Alkylestern der Acryl- und Methacrylsäure, wie Methylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylacrylat,Äthylmethacrylat usw.; (2) substituierten oder nichtsubstituierten Mono- oder Dialkylestern von «,/^-ungesättigten Dicarbonsäuren, wie den substituierten oder nichtsubstituierten Mono- und Dibutyl- oder Mono- und Diäthylmaleinsäureestern sowie den entsprechenden Fumaraten, Itaconaten und Citraconaten; (3) α,/i-ungesättigten Carbonsäuren, wie Croton-, Acryl-, Methacryl-, Malein-, Itacon- und Citraconsäure; (4) Vinylhalogeniden, wie Vinylchlorid;

(5) Vinylidenhalogeniden, wie Vinylidenchlorid, und

(6) Amiden α,β-ungesättigter Carbonsäureester und ihren N-Alkylolderivaten, wie Acrylamid oder N-Methylolacrylamid.

Zusätzlich zu den Copolymeren des Vinylacetats mit einem der vorerwähnten Comonomere kann man auch Vinylacetatpolymere verwenden, in denen das Vinylacetat mit zwei oder mehr solchen Comonomeren umgesetzt ist. Vorzugsweise jedoch sollte der Gesamt-

comonomeranteil nicht mehr als etwa 20 Gewichtsprozent des entstehenden Copolymers ausmachen. Das Vinylacetat-Comonomer-Verhältnis sollte also zwischen 80:20 und 100:0 Gewichtsprozent liegen.

Die wäßrige Vinylacetathomo- oder -copolymerdispersionen kann man nach irgendeinem bekannten, wäßrigen Polymerisationsverfahren herstellen, bei dem die entsprechenden Monomere im allgemeinen in Gegenwart eines Freiradikalkatalysators polymerisiert werden. Die Umsetzung wird im allgemeinen unter Umrühren und zwischen 60 bis 80°C durchgeführt. In'den meisten Fällen erfordert die Umsetzung 3 bis 6 Stunden, wobei die genaue Zeit von Art und Menge des speziellen Katalysators sowie vom angewandten Polymerisationsverfahren abhängt. Für den Erfindungszweck können diese Polymerisate jeden gewünschten Gesamtfeststoffgehalt enthalten. Erwähnt sei jedoch, daß er in der Praxis zwischen etwa 40 und 60 Gewichtsprozent liegt. In allen Fällen sollten jedoch die erhaltenen Polymere eine Minimalstrukturviskosität von — in Aceton bei 25° gemessen — etwa 0,4 besitzen. Dies ist erfahrungsgemäß ein wesentliches Erfordernis, da bei Werten unter 0,4 die Festigkeit und Wasserbeständigkeit der Filme aus solchen Bindemittelansätzen beeinträchtigt wird.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Gemische kann man die zuvor hergestellte wäßrige Vinylacetathomo- oder -copolymerdispersion mit einem Hydrocolloid, wie Polyvinylalkohol, kombinieren. Im allgemeinen jedoch wird das Hydrocolloid dem Monomerwasseransatz vor der Polymerisation zugegeben, wobei es als Primäremulgator oder Stabilisator für das Monomer bei der Bereitung der wäßrigen Dispersionen wirkt. Man wird also — auf Monomergesamtgewicht in der Eingabe bzw. im Polymerisationsansatz bezogen — etwa 2 bis 12% Hydrocolloid zugeben. Gegebenenfalls kann auch etwas Netzmittel, z. B. Natriumlaurylsulfat, Dioctylnatriumsulfosuccinat, ein Alkylarylbenzolsulfonat od. dgl., zugegen sein. Die fertige Dispersion sollte, wie gesagt, auf das Gewicht des festen Vinylacetatmono- oder -copolymerharzes bezogen — etwa 2 bis 12% Hydrocolloid enthalten. Dispersionen mit weniger als 2 Gewichtsprozent davon sind für den praktischen Gebrauch zu unstabil und solche mit mehr als etwa 12 Gewichtsprozent ungenügend wasserbeständig.

Wie bereits erwähnt, ist der Zusatz von sauren Metallsalzaushärtern zu den oben beschriebenen Gemischen von entscheidender Bedeutung. Die Hauptaufgabe dieser Härter besteht somit in der Aushärtung oder Vernetzung der aus den erfindungsgemäß verwendeten Gemischen hergestellten Klebüberzüge oder -filme und in der Verbesserung gewisser Eigenschaften, z. B. ihrer Wasserbeständigkeit. Die saure Natur dieser Mittel dient fernerhin zur Beschleunigung des Härtungsvorgangs.

Man kann die Härtungsmittel den fertiggestellten Klebemitteln entweder im Zeitpunkt ihrer Benutzung oder bei früherer Zugabe nicht länger als 48 Stunden vorher zu- oder beimischen.

Wieviel Metallsalz zugegeben wird, hängt davon ab, wie weit ausgehärtet werden soll. Erfahrungsgemäß ist es aber unpraktisch, mehr als etwa 0,12 Grammäquivalente Härtungsmittel (wasserfrei berechnet) auf je 100 g Gesamtemulsionsgewicht, d. h. Gesamtfeststoff plus Wasser, zuzusetzen, da Klebemittelansätze mit übermäßig viel Härtungsmittel ziemlich korrosiv sind. Der entsprechende Minimalgehalt an Härtungsmittel für die Praxis'liegt erfahrungsgemäß' bei etwa 0,01 Grammäquivalent, da Ansätze mit darunterliegendem Härteranteil gewöhnlich ungenügend wasserbeständig sind. :■■■'■'■'■ ■

Die Gemische können zum Verbinden vieler Arten von Festunterlagen, wie Holz, gehärteten Hartfaserplatten, Textilien,; Leder, Papier, Äsbestzementplatten und verwandten Produkten sowie zu ihrer. Verarbeitung zu Sperrholz- und Holzteilchenplatten verwendet werden. Besonders brauchbar erwiesen sich die Gemische zum Verkleben von sogenannten »Fingerstößen«, wie sie in der Bauholzindustrie zur erwünschten Ausnutzung' kleinerer, normalerweise praktisch unverwertbarer Holzabschnitte verwendet werden.

Eine andere Anwendungsmöglichkeit für die als Klebemittel verwendeten Gemische besteht in ihrer Verwendung , bei der Konstruktion, von Verbundträgern für Bögen und andere Tragkonstruktiönen, bei denen Bauholz zur Erzielung der gewünschten Ausmaße des Fertigbalkens schichtweise vereinigt wird. Man kann die Gemische ferner zum Aufbau von Platten verwenden, die man durch Verbinden von Materialien, wie Metall, Pappe, Sperrholz, Glas, Asbestpappe, mit. Kernen aus Kunstschaumstoff, Zellstrukturen, Isolierplatten und Teilchenplatten, als vorgefertigte Wandteile herstellt. .;,-■■■

Die frisch überzogenen Unterlagen können bei Raumtemperatur und unter etwa ¹I₂- bis 3stündiger Verpressung mit 2,1 bis 21 atü naß verklebt werden. Bei Temperaturerhöhung wird die Preßzeit und der Druck herabgesetzt. . .

In den folgenden Beispielen beziehen sich die Mengenangaben soweit nicht anders erwähnt, auf Gewichtsteile.

B e i s ρ i e 1 1

Dieses Beispiel erläutert die Herstellung einiger verschiedenartiger erfindungsgemäß verwendeter Gemische.

Die Ansatzdaten sind nachstehend tabellarisch angegeben. Die Ansätze wurden in der Weise hergestellt, daß man Vinylacetathomo- oder -copolymer unter jeweiligem Zusatz von Polyvinylalkohol als Emulgator polymerisiert. Das Härtungsmittel andererseits wurde der stabilisierten Dispersion jeweils erst unmittelbar vor der Verwendung als Klebemittel in Form einer wäßrigen Lösung zugesetzt.

Art des Vinylacetatpolymerisats

Va*): Comonomer-Verhältnis

Harzfeststoff-

gehalt in der

Dispersion

Gramm Polymerdispersion im Ansatz Gramm Polyvinylalkohol als
Feststoff

Aushärter

Grammäquivalenle Aushärter je K)Og Dispersion

Homopolymer

Copolymer mit Äthylacrylat

87: 13

55
50 100

100

5,0
6,0

AI(NO.,)., desgl.

0,12 0,04

Fortsetzung

An des Vinylacetatpolymerisats

Copolymer mit saurem
Äthylmaleat ..........

Copolymer mit Acrylsäure
Copolymer mit Crotonsäure

Copolymer mit Dibutylfumarat.

Copolymer mit Octylacrylat

Copolymer mit Acrylamid

Copolymer mit
N-Methylolacrylamid..

Terpolymer mit Dibutylfumarat und Acrylsäure

*) Vinylacetat

Va*):Comonomcr-Verhältnis

97:3
98:2 ^: _:

97:3
. 80 : 20 :

80:20
96:4

95:5
80:18:2

HarzfeststolT-

gchalt in der

Dispersion

50
55

45
55

50
50

Gramm Polymerdispersion
im Ansatz

100
100

Gramm Polyvinylalkohol als
Feststoff

6,0
1,1

4,0
6,0

6,0
4,5

5,0
6,0

Aushärter

Cr(NO,).,
AlCl.,

Cr(NO.,).,
Cr(ClO₄).,

desgl.
Cr(NO.,).,

desgl.
desgl.

Grammäquivaleme Aushärter je K)Og
Dispersion

0,05

0,03
0.08
0,08

0,08
0,06

0,01
0,04

Alle vorstehenden Ansätze wurden mit Erfolg als Klebemittel zum Verkleben verschiedener Flächen aus Holz, Kunststoff und Metall verwendet. Die entstehenden Verklebungen waren solchen aus nichtmodifizierten Polyvinylacetät-Polyvinylalkohol-Verklebungsansätzen durchaus in bezug auf Faktoren wie Festigkeit gegenüber statischer Belastung und Wärmebeständigkeit der ausgehärteten Filme überlegen. Diese Überlegenheit der ausgehärteten Filme aus den erfindungsgemäß verwendeten Gemischen zeigte sich besonders in bezug auf die Wasserbeständigkeit. '

B ei s ρ i e Γ 2

Dieses Beispiel beweist die hohe Wasserbeständigkeit der erfindungsgemäß verwendeten Gemische im Vergleich zu solchen aus (1) stabilisierten Polyvinylacetat-Polyvinylalkohol-Dispersionen ohne saure Metallsalz-Aushärter; (2) stabilisierten Polyvinylacetat-Polyvinylalkohol-Dispersionen, die mit üblichen sauren Katalysatoren katalysiert waren, und (3) stabilisierten Polyvinylacetat - Polyvinylalkohol - Dispersionen, die mit den üblichen Unlöslichmachern vermischt waren.

Bei der Herstellung der Bindemittelansätze dieses Beispiels wurde eine 96:4 Vinylacetat zu saures Äthylmaleat-Copolymeremulsion mit 50 Gewichtsprozent Harzfeststoff und mit einer bei 25° C in Aceton bestimmten Strukturviskosität von 0,75 unter Verwendung von, auf Gesamtgewicht der Monomereingabe bezogen, 8% Polyvinylalkohol als Dispersionsstabilisator hergestellt.

Verschiedene Ansätze mit diesem Copolymer alleine oder in Kombination mit anderen Bestandteilen, wie Härtungsmittel, freien Säuren usw., die in Form wäßriger Lösungen zugegeben wurden, dienten zum Verkleben von Sperrholzfurnieren, indem man sie alsjeweils0,17 mm dicken Naßfilm aufdie eine Fläche einer Anzahl von 1,5 mm starken Birkenfurnierblättern aufbrachte. Je drei dieser Furniere wurden dann 3 Stunden lang mit 5,3 kg/cm² Druck bei etwa 24°C zu einem Dreischichtbrett verpreßt. Diese Proben wurden dann 7 Tage lang gealtert, ehe sie den nachstehend beschriebenen Testen unterworfen wurden. Zwecks Vergleich bezüglich relativer Festigkeit und Wasserbeständigkeit wurde mit einer Serie von 25 · 150 mm großen — in früher beschriebener Art hergestellten — Splinten ein Kaltwassertauchtesl durchgeführt, die 48 Stunden lang in Wasser von 22⁰C eingetaucht wurden. In noch nassem Zustand wurde die Scherbruchfestigkeit (in kg/cm²) der Klebverbindungen dieser Sperrholztestproben mit Hilfe eine;· Instron Tensile Testers bei einer Schergeschwindigkeit von 5 mm/min bestimmt.

Die verschiedenen beim vorstehenden Test benutzten Klebemittelansätze sind nachstehend tabellarisch angegeben. Das Gesamtgewicht der jeweiligen Copolymeremulsionen ist in Gramm und die Anteilsmengen der verschiedenen Zusätze, wie Aushärter. freie Säuren,- übliche saure Katalysatoren usw., sind in Grammäquivalenten angegeben.

Mischungsbestandteile	I	2	3	4	Ansatz 5	6	7	8	9
Vinylacetatcopolymer- Polyvinyialkohol- dispersion (wie vor stehend beschrieben)... Chrom(III)-nitral	100	100 0,04	100 0,04	100	100	100	100	100	KX)
Aluminiumnilrul

Fortsetzung

Mischungsbestandteile

Aluminiumchlorid

Chromfl 11 )-perchlorat Hexahydrat

20% Salpetersäure

37% Salzsäure

Chrom(lII)-acetat Mono-

hydral

ChromdllJ-stearatchlorid

Die mit vorstehenden Ansätzen nach dem erwähnten Test erzielten Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle wiedergegeben.

I	....	3	4	Ansalz 5	ή	7	8
			0.04
			0,04	0,04	0,04
—		—				0,04

Ansatz	Naßscherfcstigkcilstcsl
	Mittelwert in kg/cm'
1	0*)
2	13,0
3	14,8
4	13,4
5 ■	14,1
6	0*)
7	0*)
8	0*)
9	0*)

*) Die Drcischichtplattc zerfiel beim Eintauchen in Wasser von selbst.

Aus den obigen Tabellenzahlen ersieht man, daß die erfindungsgemäß verwendeten Gemische Verklebungen lieferten, die in bezug auf Wasserbeständigkeit den übrigen untersuchten Ansätzen weit überlegen sind.

0,04

B e i s ρ i e 1 3

Auch dieses Beispiel zeigt die hohe Wasserbeständigkeit der erfindungsgemäß verwendeten Gemische.

Bei der Herstellung der Klebemittelansätze dieses Beispiels wurde eine Polyvinylacetatemulsion mit 55 Gewichtsprozent Harzfeststoffgehalt und einer — bei 25° C gemessenen — Strukturviskosität von 1,8 unter Verwendung von, auf Gesamtgewicht der Monomereingabe bezogen, 3% Polyvinylalkohol als Dispersionsstabilisator angesetzt. ::..··. Die in der folgenden Tabelle beschriebenen, verschiedenen Ansätze mit der vorerwähnten Copolymermischung allein und in Kombination mit anderen Bestandteilen wurden nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Dreischicht-Birkensperrholz benutzt. Der einzige Unterschied gegenüber der früheren Arbeitsweise bestand darin, daß die Platten diesmal 5 Minuten lang bei 121°C verpreßt wurden. ' ^; ■

In der nachstehenden Tabelle ist das Gesamtgewicht der jeweiligen Copolymerdispersion in Gramm und die Konzentration der verschiedenen Zusätze, wie Härtungsmittel, freie Säuren, übliche saure Katalysatoren usw. in Grammäquivalenten angegeben.

Mischungsbestandteile

Polyvinylacetat-PoIyvinylalkoholdispersion (wie oben beschrieben)

Chrom(III)-nitrat

Aluminiumniträt ........

Aluminiumchlorid

Chrom(III)-perchlorat Hexahydrat

20% Salpetersäure ......

37% Salzsäure ....

Chrom(III)-acetat Monohydrat

ChromdlU-stearat Chlorid

	2	3	4	Ansatz	6	7	8
1	100	100	100	5	100 ^!	100	• 100^;
100	■' 0,03	—	—	100	'-■■---■	—■■	—
—	—	0,03	—	— ■' ■	—	—	—
— ■ ■	—	—.	0,03	—	. —-'■	—	—
... — .				■ —^:		—	—
	—	—	—	0,03	\ 0,03.	—	'—
—	■ —	—	—	—	—	0,03	—
—	—	—	—	—	—	—	0,03
—			—

100'

0,03

Die vorstehenden Ansätze wurden dem im Beispiel 2 65 Dieser Wert sagt aus, welcher Anteil der Gesamtholz-

beschriebenen Test unterworfen. Außerdem wurden die Versuchsproben nach Bestimmung ihrer Scherfestigkeit auf ihren prozentualen Holzbruch geprüft.

fläche in der Grenzfläche zum Klebfilm hin bei der Scherfestigkeitsbestimmung zerrissen wurde. Ein hochprozentiger Holzbruch zeigt eine starke Verklebung an,

409 584/360

da eher das Holz als die Verklebung zerrissen wurde. Die Ergebnisse der vorstehenden Teste sind in der folgenden Tabelle wiedergegeben. _; .

Ansatz \	Naßbruchfcstigkeits-Tesl	prozentualer Holzbruch
	Mittelwert in kg/em'	.. : ' o
1 _:	12,1	90
2	24,5.	20
3	21,8 ;	60
4	19,7	100
.■5.	'. 22,9	0
6	9,8	0
7	7,7	^:: 0
8	13,4	. ,Dispersion koägulierte
9	kein Test

Auch aus diesen Ergebnissen·.geht hervor, daß die erfindungsgemäß verwendeten Gemische Verklebungen liefern, deren Festigkeit und Wasserbeständigkeit weit über den entsprechenden Werten bei üblichen Systemen liegt. . :

10

Beispiel 4

Dieses Beispiel erläutert den bevorzugten Mengenbereich, in dem der Polyvinylalkohol bei den erfindungsgemäß verwendeten Gemischen eingesetzt werden sollte und ferner die unerwünschten Wirkungen bei Gebrauch von Polyvinylalkoholmengen außerhalb dieses Bereichs. :

Bei der Herstellung der Bindemittelansätze für

ίο dieses Beispiel wurde eine wäßrige Polyvinylacetatemulsion mit 50% Harzfeststoffgehalt und einer — in Aceton bei 25 C gemessenen —- Strukturviskosität von 1,2 unter Benutzung von — auf Gesamtgewicht der Monomereingabe bezogen— 1,7% Polyvinylalkohol (zu 88% hydrolisiert, mittlere Viskosität) als Dispersionsstabilisator angesetzt.

Verschiedene Ansätze gemäß nachstehender Tabelle, die die vorerwähnte Copolymermischung in Kombination mit wäßriger Chrom(III)-nitratlösung und unterschiedliche Mengen von zusätzlichem Polyvinylalkohol enthielten, wurden zur Herstellung von Dreischicht-Birkensperrholz nach dem im Beispiel 2 beschriebenen Verfahren benutzt.

In der nachstehenden Tabelle sind das Gesamtgewicht der jeweiligen Copolymeremulsion sowie die Zusatzmenge an nachgegebenem Polyvinylalkohol in Gramm und die Konzentration des Härtungsmittels ist in Grammäquivalenten angegeben.

M ischungsbestandteile

Ansatz
4

Polyvinylacetat-Polyvinylalkoholemulsion
(wie oben beschrieben)...

2()gewichtsprozentige wäßrige Polyvinylalkohollösung :

Chrom(III)-nitrat..........

Gesamtprozent Polyvinyl- '
alkohol im Ansatz auf .
Poly vinylacetat-Feststoffgewicht bezogen

100

0,05

1,7

1,0 0,05

2,1

3,0
0,05

2,9

100

10,0
0,06

6,7

100

26,5
0,07

12,0

100

40,0
0,07

17,7

100

60,0
0,08

25,7

Die unter Verwendung der vorstehenden Ansätze beim Test gemäß Beispiel 2 erzielten Ergebnisse sind nachstehend tabellarisch wiedergegeben.

	Naübruchfesligkcitstcst	13,4
SiI I /	Mittelwert in kg/cm²	15,5
1	unstabil — Ansatz konnte nicht	14,1
	auf das Holzfurnier aufgebracht	12,7
	werden	5,3
2	0
	(die Dreischichtplatte zerfiel beim
4	Eintauchen in Wasser von selbst'
5
6
7

60

Die vorstehend zusammengefaßten Ergebnisse zeigen klar die Notwendigkeit, in die erfindungsgemäß verwendeten Gemische, Polyvinylalkohol in Anteilsmengen zwischen etwa 2 bis 12% — auf das Gewicht des Vinylacetathomo- oder -copolymerfeststoffs bezogen — einzubringen.

B e i s ρ i e 1 5

Dieses Beispiel erläutert die Zweckmäßigkeit, als Grundlage für die erfindungsgemäß verwendeten Gemische Vinylacetathomo- oder -copolymere mit einer minimalen Strukturviskosität (I. V.) von — in Aceton bei 25° bestimmt — ungefähr 0,4 zu verwenden.

Für dieses Beispiel wurde eine Anzahl verschiedener Ansätze hergestellt, die Polyvinylacetatdispersionen von unterschiedlicher Strukturviskosität zur Grundlage hatten. Alle Dispersionen enthielten — auf Gesamtgewicht der Monomereingabe bezogen — 6% Polyvinylalkohol (zu 88% hydrolysiert, mittlere Viskosität) und wurden durch Zugabe einer wäßrigen

Lösung des ChromilllJ-nitrat-Härtungsmittels modifiziert. Sie dienten dann zur Herstellung von Dreischicht-Birkensperrholz nach dem Verfahren gemäß Beispiel 2. Die Einstellung der Strukturviskosität der einzelnen Polymer-Emulsionen erfolgte während der Polymerisation in üblicher Weise, d. h. durch

Zusatz eines Kettenübertragers, in diesem Falle Dodecylmercaptan.

Die folgende Tabelle beschreibt diese Ansätze unter Angabe des Gesamtgewichtes der jeweiligen Copolymeremulsion in Gramm und der jeweiligen Härteranteile in Grammäquivalenten.

Mischungsbestandteile

Polyvinylacetat-Polyvinylalkoholdispersion
(wie oben beschrieben)...

desgl.

desgl

Chrom(III)-nitrat

I.V.

0,35 0,45 0,70 1,20

	100	—	Ansatz	2	100	—	3	100	—	4	100
1	—		—		0,04		0,04
—	0,04	—		—
0,04	—

Die unter Verwendung vorstehender Ansätze beim Test gemäß Beispiel 2 erzielten Ergebnisse sind nachstehend tabellarisch wiedergegeben.

Ansatz

2 3 4

Naßbruchfestigkeitstest
Mittelwert in kg/cm²

4,6
19,7
22,5
23,6

Die vorstehend zusammengefaßten Ergebnisse zeigen klar die Vorteile, die man durch Verwendung von Vinylacetathomo- oder -copolymeremulsionen mit einer Minimalstrukturviskosität von — in Aceton bei 25° C gemessen — ungefähr 0,4 in den erfindunggemäß verwendeten Gemischen erreicht.

Zusammenfassend werden durch die erfindungsgemäß verwendeten Gemische Verklebungen von optimaler Wasserbeständigkeit und hoher Festigkeit erzielt.

Claims

Patentanspruch:

Verwendung einer wäßrigen Dispersion eines Vinylacetathomo- oder -copolymerisats im Gemisch mit 2 bis 12 Gewichtsprozent Polyvinylalkohol, bezogen auf Vinylacetatpolymerisat, und einem wasserlöslichen Härtungsmittel, bestehend aus Chrom(III)-nitrat, Chrom(III)-perchlorat, Aluminiumnitrat oder Aluminiumchlorid als Klebemittel. ■:■·.-·... .