DE2132925A1 - Verfahren zum herstellen diemensionsstabiler, einseitig beschichteter planer werkstoffe - Google Patents

Verfahren zum herstellen diemensionsstabiler, einseitig beschichteter planer werkstoffe

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DE2132925A1 DE19712132925 DE2132925A DE2132925A1 DE 2132925 A1 DE2132925 A1 DE 2132925A1 DE 19712132925 DE19712132925 DE 19712132925 DE 2132925 A DE2132925 A DE 2132925A DE 2132925 A1 DE2132925 A1 DE 2132925A1
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Description

Ililtrup, den 1. Juli Ir//I PAT 71 229
Glasurit-Werke M. Winkelmann GmbH, Hamburg-Wandsbek
Verfahren zum Herstellen dinensionsstabiler, einseitig beschichteter xjlaner Werkstoffe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von dimensionsstabilen, planen Werkstoffen aus cellulosehaltigen! Material, die einseitig beschichtet sind, und die aufgrund von arteigenen physikalischen Eigenschaften des cellulosehaltigen Materiales und der einseitig applizierten Beschichtung zum Verworfen, Verziehen oder Verwölben neigen.
Werkstoffe aus cellulosehaltigem Material sind, sobald sie einseitig beschichtet sind, nicht dimensionsstabil, d.h., diese Werkstoffe verwerfen sich oder sie verziehen sich, plane Werkstoffe wölben sich oder verbiegen sich mehr oder weniger in Abhängigkeit von der Dicke der Platte. So haben beispielsweise Papierbahnen, Pappen, Hartfaserplatten aus Holzschliff oder anderem cellulosehaltigen Material oder Vulkanfiberplatten, die eine einseitige Beschichtung haben, die-nachteilige Eigenschaft, sich je nach dem Luftfeucircegehalt verschieden stark zu verwerfen. Diese störende, unerwünschte Erscheinung erschwert in den meisten Fällen die Anwendung, Handhabung und vollständige Ausnutzung von beispielsweise Schleifbändern, Schmirgelpapier oder Schleifpapieren, sowie von selbstklebenden Folien oder selbstklebenden .Tapeten. Hartfaserplatten aus Holzwerkstoff oder Cellulosemassen werden im Möbelbau, für Wohnwagen und im Karosserieinnenausbau verwendet. Sie dienen ferner als
ι ο q 3 "■ :■ ' ii -■ f
Baubestandteile im Fertighausbau. Bei Verwendung einseitig beschichteter Hartfaserplatten kann das deformierende Verhalten ein Verziehen bewirken und beispielsweise hieraus gefertigte Möbel oder Wohnwagen nach kurzer Zeit uns..'..sehnlich machen. Auch Befestigungsvorgänge, wie sie im Bauwesen angewendet werden, beispielsweise Kleben, Anheften oder Nageln, sind bei vorhandener Deformierung der einseitig beschichteten Hartfaserplatten nur mit erhöhten Kosten und besonderem Aufwand durchzuführen, ohne eine Garantie für Haltbarkeit daraus herleiten zu können. Die einzig mögliche Gegenmaßnahme gegen das Verwerfen bestand bisher darin, solche Platten oder Papiere symmetrisch beidseitig in gleicher Weise zu beschichten. Dies ist in der Praxis aber fast nie zu verwirklichen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Verfahren zu finden, nach dem diese nachteiligen Eigenschaften einseitig beschichteter Werkstoffe aus cellulosehaltigen! Material nicht mehr auftreten und diese dimensionsstabil bleiben.
Diese Aufgabe wurde überraschenderweise gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen dimensionsstabiler, einseitig beschichteter, planer Werkstoffe aus cellulosehaltigen! Material, das sich dadurch auszeichnet, daß man auf die nichtbeschichtete Seite der Werkstoffe ein Silikonöl in Form seiner Lösung in organischen Lösungsmitteln aufbringt, wobei es in die Poren des Holzwerkstoffes.penetriert.
Vorzugsweise sind solche Lösungsmittel geeignet, die hydrophil sind. Sie sind mindestens teilweise vorhanden.
Dimensionsstabil im Sinne dieser Erfindung soll bedeuten, daß die Werkstoffe aus cellulosehaltigen Materialien sich nicht verwerfen oder verziehen, daß sie sich nicht wölbe::.
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i.
biegen odor, verbiegen oder in irgendeiner anderen Weise ihre Iforn verändern,sobald sie eine einseitige Beschichtung tragen. -.
Die einfach auszuführende erfindungsger.iüf;e Nachbehandlung der nichtbeschichteten Seite" des Werkstoffes erbrachte überraschenderweise eine vollständige, dauerhafte Aufschaltung der normalerweise vorhandenen deformativen Phänomene. Vielmehr war im Gegenteil eine Verstärleur.^· der Verwerfung oder Wölbung zu erwarten, da Silikonöle als schmierende und glättende Substanzen die internen, arteigenen Eigenschaften des porösen, cellulosehaltigen Werkstoffes im Sinne eines Weichmachers beeinflussen können, und somit die für Verwerfungen verantwortliche Differenz im physikalischen Verhalten der Beschichtung zur Werkstoffunterlage vergrößern.
Einseitig beschichtete Werkstoffe, wie Schleifbänder, Schmirgelpapiere und Schleifpapiere sowie Hartfaserplatten behielten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ihre Form bei und konnten wesentlich leichter und störungsfrei verwendet und verarbeitet werden. Auch Lagerungsversuche unter verschiedenen Bedingungen und über längere Zeiträume erbrachten eine perma- · nente Dimensionsstabilität der beschichteten Werkstoffe, ohne die sonst auftretenden Verwerfungen und Veränderungen bei nichtbehändeIten, einseitig beschichteten Werkstoffen. Ss wurde ferner gefunden, daß z.B. die Oberfläche wesentlich glatter und geschmeidiger wird.
Diese unerwartet vorteilhafte Wirkung wird erreicht durch Aufbringen von Silikonölen in Form ihrer Lösung in organischen Lösungsmitteln auf die nichtbeschichtete Seite der Werkstoffe aus cellulosehaltigen! Haterial.
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. Geeignete Silikonöle sind Methyl-, Methylpoly-, Methylphenyl-. und Methylphenylpoly-Siloxane, wobei Organosubstituenten gleicher oder unterschiedlicher Art vorhanden sein können, wie z.B. Produkte mit Äthyl- und Methylhydrogen-Gruppen sowie solche organofunktionellen Gruppen wie z.B. ß-Cyanoäthyl-, $ -Cyanopropyl-, ^'-Trifluorpropyl-, ^" -Aininobutyl- und Tetrachlorphenyl-Gruppen. Man erhält Silikonöle nach bekannten Verfahren durch Hydrolyse von Chlorsilanen und anschließende Kondensation "bzw. Polymerisation zu cyklischen oder .linearen Polysiloxanen. Silikonöle sind klare, farblose, neutrale und fast geruchlose Flüssigkeiten, die Viskositäten zwischen 0,65 und 1000 000 Centistokes aufweisen, ein Molekulargewicht zwischen 600 und 400 000 besitzen. In der Fachliteratur werden diese Verbindungen eingehend beschrieben. So wird verwiesen auf das Buch "Einführung in die Chemie der Silikone" von Eugene G. Rochow, Verlag Chemie GmbH, Weinheim Bergstraße, 1952 und "Ullmanns Encyklopädie der technischen Chemie" Bd. 15, 1964, Seiten 778 - 782.
Die Silikonöle sind in vielen organischen Lösungsmitteln, wie aliphatischen Kohlenwasserstoffen, aromatischen Kohlenwasserstoffen, Estern, ferner Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, löslich. Vorzugsweise geeignet sind hydrophile Lösungsmittel, wie Alkohole, insbesondere Äthyl-, Propyl-, Butyl-, Isopropyl-, Isobutylalkohol, ferner Glykole, Glykolester, Glykoläther und Glyzerin. Als Beispiele seien genannt Methyl-, Äthyl-, Butyl-, Isobutyl-, Propyl-, Amylglykol, Methylglykolester, Äthylglykolester, Butylglykolester, Methylglykolacetat, Äthylglykolacetat, Äthylenglyko1, Propylenglykol, Butyldiglykol und andere Polyglykole. Die Lösungsmittel können einzeln oder in Mischungen miteinander angewandt werden.
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Das Aufbringen der Silikonöllösung auf die nichtbeschichtete Seite der Werkstoffe erfolgt mit den üblichen Kethoden wie z.3. das Aufbürsten, Aufgießen, Aufspritzen oder Aufwalzen. Es ist besonders vorteilhaft, solche Silikonöllösungen zu verwenden, die zwischen 0,1 und 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise jedoch zwischen 3 und 10 Gewichtsprozent Silikonöl enthalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar auf allen Werkstoffen aus cellulosehaltigen Materialien, die einseitig beschichtet sind. Unter Werkstoffen aus cellulosehaltigen Materialien werden alle Werkstoffe verstanden, die cellulosehaltiges Material an der Außenfläche des Werkstoffes enthalten. Die Werkstoffe können jede beliebige Form haben, bevorzugt sind aber plane Werkstoffe, wie z.B. Platten, Tafeln, Folien, die gerade oder gebogen sein können. Zu den geeigneten Werkstoffen zählen Pappe, Papiere, Folien aus Cellulosematerial Hartfaserplatten, Verbundplatten, Sperrholzplatten und Vulkanfiber.
Die Werkstoffe sind einseitig beschichtet, d.h. sie sind mit einer gehärteten Schicht überzogen, die den Werkstoff aus cellulosehaltigen! Material luftdicht von der umgebenden Atmosphäre abschließt. Dadurch kann die Atmung des cellulosehaltigen Materials sowie der Feuchtigkeitsaustausch bei verschiedenem Luftfeuchtegehalt nur nach der nichtbeschichteten Seite hin erfolgen.
Die Werkstoffe aus cellulosehaltigen! Material können mit jeder beliebigen Schicht einseitig beschichtet sein, die einen luftdichten Abschluß dieser Seite von der umgebenden Atmosphäre gewährleistet. Diese Schichten können anorganischer oder organischer Natur sein. So gehören hierau beispielsweise
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V-
Kunstharze.wie Harnstoff-Formaldehyd-, Melamin-Formaldehyd- oder Phenol-Formaldehyd-Harze, Alkydharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Epoxidverbindungen, Polyurethane, Polysulfide, Polybutadien, Chlorkautschuk, Polyäthylen, Polypropylen und viele andere.
In die Kunstharze können ferner eingebettet sein Farbstoffe, harte Pulver verschiedener Feinheitsgrade und Pigmente, wie z.B. Schmirgel, Quarzsand, Glaspulver, Karbide, Siliciumkarbid, Bimsstein, Aluminiumoxyde, Kieselgur, Poliermittel usw.
Die Beschichtung kann ferner aus anorganischemMaterial, aus Wasserglas bestehen.
Das Herstellen solcher Beschichtungen ist nicht Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. Es kann in bekannter Weise durch Aufwalzen,. Aufspritzen, Kalandrieren der* Beschichtungsmittel aus Lösungen in organischen Lösungsmitteln oder aus wässrigen Dispersionen erfolgen; möglich ist auch das Aufpressen von Folien. Anschließend kann in üblicher Weise getrocknet und gehärtet werden. Der Härtungsvorgang unterbleibt bei der Herstellung von Selbstklebefolien. Nach dem durch Einbrennen bei höheren Temperaturen üblicherweise bewirkten Härten der beschichteten Seite enthält der Werkstoff aus cellulosehaltigen Material nur noch geringe Mengen Feuchtigkeit. Zur Herstellung des Gleichgewichtes der Luftfeuchtigkeit erfolgt anschließend an den Härtungsprozess im allgemeinen eine Eückbefeuchtung durch Besprühen der nichtbeschichteten Seite mit Wasser.
Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt in diesem Falle das Aufbringen der Silikonöllösung vor oder nach dem Härtungsprozess und vor oder nach der Rückbefeuchtung.
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Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren "behandelten, einseitig beschichteten Werkstoffe v/erden für vielseitige Anwendungsgebiete benötigt. So lassen sich ganz besonders Schleif papiere, Schleif bänder in dimensionsctabiler Form herstellen. Auch Hartfaserplatten und Sperrholzplatten können ein erweitertes Einsatzgebiet in der Möbel-, Wohnwagen- und Bauindustrie finden. Auch Vulkanfiberplatten bleiben dinensionsstabil. Weitere Verwendungsgebiete sind die Behandlung von Selbstklebefolien, Selbstklebetapeten sowie von Briefmarken.
Die folgenden Beispiele sollen das erfindungsgemäße Verfahren erläutern, aber nicht einschränken. Alle Prozentangaben beziehen sich auf Gewichtsprozente. Alle Teile auf Gewichtsteile.
Beispiel 1 :
Ein Schleifband, das einseitig mit einem Phenolharz und den üblichen Schleifmitteln beschichtet ist, wird auf der nichtbeschichteten Seite mit einer Lösung von 5 Gewichtsteilen eines Silikonöles auf Basis eines Phenylmethylsiloxanes in Butylglykol behandelt. Es werden dabei mit Hilfe einer Walze zwischen Io und 15 g/m aufgewalzt. Nach dem Abdunsten des Lösungsmittels und Trocknen wird ein geschmeidiges, glattes, verwerfungsfreies Schleifband erhalten, das seine Form dauernd beibehält.
Beispiel 2 :
Eine Hartfaserplatte, die einseitig mit einer Lackierung aus einem säurehärtenden Lack in einer Schichtdicke von 50 - 100 my bedeckt ist, wird auf der Rückseite durch Aufwalzen einer Lösung aus 6 Teilen eines Silikonöles
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Γ « 2132S25
auf Basis eines Kethylpolysiloxanes in einen Gemisch von Butylglykol und Glyzerin (80 : 20) behandelt. Ss werden
ρ '
15 "bis 17 g/m aufgebracht. Es wird eine Hartfaserplatte erhalten, die ihre-glatte Form beibehält und sich auch bei extremen Luftfeuchtigkeiten nicht mehr verwirft.
Beispiel 3 :
-Eine Papierbahn, die mit einem Phenolharz beschichtet ist, in dem Schmirgel eingebettet ist, und die eine Stärke von 1,2 mm aufweist, wird auf der nichtbeschichteten Seite mit · einer Lösung aus 5 Gewichtsteilen eines Silikonöls in einer Mischung'aus 60 Teilen Toluol, 15 Teilen Monoglykolbutyläther und I5 Teilen Isobutanol besprüht, so daß ca. 15 "bis
17 g/m aufgebracht v/erden. Nach lostündigem Trocknen bei 600C im Trockenschrank wurde die Dimensionsstabilität auch nach 6wöchiger Lagerung bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 80% ohne Veränderung beibehalten, während ein gleiches Muster, das nur mit der Lösungssiittelmischung ohne Silikonöl in gleicher Weise behandelt wurde, schon nach kurzer Lagerzeit starke Verwerfungen zeigte.
Beispiel 4- :
Auf die Rückseite einer mit einem Epoxidüberaug versehenen Hartfaserplatte wird unmittelbar nach dem Einbrennen des Epoxidüberzuges eine Lösung eines Silikonöles in einer Mischung aus.90 % Testbenzin und 10 % Butanol aufgewalzt. ' Nach dem Trocknen an der· Luft wird die nichtbeschiciitete
Rückseite mit Wasser besprüht. Es wurden ca. 14 g/m der Silikonöllösung aufgebracht. Die so behandelte Hartfaser-, platte behält ihre glatte, dimensionsstabile Form bei und zeigt keine Tendenz zu einer Wölbung.
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Beispiel 5 : ...
Einseitig beschichtete Papiere, z.B. Briefmarken oder Tapeten, bei denen die Beschichtung aus einem Leitfilm besteht, v/erden auf der nichtbeschichteten Seite
a) vor den Leimauftrag, . . /
b) gleichzeitig mit dem Leimauftrag oder
c) nach dem Leimauftrag
mit einer 8 %igen Lösung eines Sililconöles auf Basis eines liethylpolysiloxanes in Butyldiglykol durch Aufstreichen behandeln. Die Auftragsmenge der Silikonöllösung richtet sich nach dem Papiergewicht und nach der Faserverdichtung f und beträgt -im Durchschnitt zwischen 5 und 30 g/ni . Nach dem Trocknen werden gummierte Papiere (Briefmarken oder Tapeten) erhalten, die sich nicht mehr wölben oder biegen.
Beispiel 6 :
Eine selbstklebende Grundier- oder Dekorfolie, bei denen der Träger aus mit Harnstoff-Formaldehyd- oder Nelanin-Formaldehyd- oder Phenol-Formaldehyd-Harzen getränkten Papieren und die Selbstklebeschicht aus Melamin- oder
v.rip
Harnstoff harz besteht, wird'· unter Beispiel 1 angegeben mit der Silikonöllösung behandelt. Nach dem Trocknen verbiegen sich die selbstklebenden Folien nicht mehr und J behalten ihre glatte Form dauerhaft bei.
Beispiel 7 '·
Zum Vergleich wird ein Schleifband, das,wie in Beispiel 1 beschrieben, einseitig mit einem Phenolharz und den üblichen Schleifmitteln beschichtet ist, auf der nichtbeschichteten Seite durch Aufwalzen einer Mischung aus Butylglykol und Glyzerin (80 : 20) behandelt. Wie in Beispiel 1 werden dabei Io bis 15 g/m aufgewalzt. Das nach dem Abdunsten erhaltene Schleifband behält nur vorübergehend seine glatte Form bei und beginnt nach kurzer sich wieder zu verwerfen.
209882/ 11Ul

Claims (2)

Patentansprüche
1. Verfahren zua Herstellen dimensionsstabiler, einseitig beschichteter, planer Werkstoffe aus einem cellulosehaltigen Material, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die nichtbeschichtete Seite der Werkstoffe 'ein oilikonöl in Form seiner Lösung in organischen Lösungsmitteln aufbringt, -wobei das Silikonöl in die Form des Holzwerkstoffes eingelagert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ,das organische Lösungsmittel mindestens teilweise aus hydrophilen Lösungsmitteln besteht.
3- Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gelcennzeichnet, daß man zwischen 1 und 30 g/m einer o,l bis 50 gewichtsprozentigen, vorzugsweise 3 bis 10 gewichtsprozentigen Silikonlösung auf den Werkstoff aufbringt.
4·. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftragen der Silikonöllösung unmittelbar vor oder nach, dem Auftragen der einseitigen Beschichtung und deren Erhärten vor oder nach der Rückbefeuchtung des Werkstoffes erfolgt.
209882/ VU 7
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