DE2224732A1

DE2224732A1 - Verfahren zur herstellung von haertbares kunstharz enthaltenden traegerbahnen fuer die oberflaechenverguetung

Info

Publication number: DE2224732A1
Application number: DE19722224732
Authority: DE
Inventors: Dietmar Dr Schedlitzki
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1972-05-20
Filing date: 1972-05-20
Publication date: 1973-12-06

Description

Verfahren zur Herstellung von härthares ~ Kunstharz enthaltenden T:räyerbahnen für die Oberflächenvergütung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nach dem Doppeltränkverfahren mit schnellhärtenden Aminoplastharzen getränkten Trägerbahnen, welche nach dem Aufpressen auf insbesondere EIolzwerkstoffplatten bei Heißentformung glanzfleckenfreie Oberflächen liefern.
Beispiel eines Doppeltränkverfahrens ist das Verfahren, das in der deutschen Patentschrift 1 053 303 beschrieben ist.
Hiernach werden die Trägerbahnen zunächst mit der Lösung eines beim Verpressen hochfließfähigen Harzes vorimprägniert und dann nach einer gegebenenfalls zwischengeschalteten Trocknung mit der Lösung eines beim Verpressen schwächer fließfähigen, schnellhäriendenHarzes beschichtet. Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen Tränkung und Beschichtung mit der gleichen Harzlösung vorgenommen werden.
Unter Aminoplastharzen im Sinne vorliegender Erfindung sind Harnstoff- Thioharnstoffw und Melaminformalde}lydharze zu verstehen, welche auch in Mischung oder als Mischkondensate vorliegen können.
Derartige mit härtharen Kunstharzen im Doppeltränkverfahren getränkte Trägerbahnen, insbesondere Papierbahnen, werden in großem Umfange zur Oberflächenveredlung von Ilolzwerkstoffen wie Holzspanplatten, Holzfaserplatten, Furnierplatten und dergleichen eingesetz-t.
Die Trägerbahnen werden mit etwa der gleichen bis dreifachen Menge ihres Eigengewichtes an härtbarem Kunstharz imprägniert bzw. beschichtet.
Zur Oberflächenveredlung der Holzwerkstoffe werden diese aminoplastharzhaltigen Trägerbahnen unter Druck und Wärme auf die Holzwerkstoffplatten aufgepreßt, wobei das Kunstharz aushärtet. Während des Preß- bzw. Aushärtungsvorganges fließt das Harz, so daß sich eine geschlossene Kunstharzoberfläche ausbilden kann und wobei sich gleichzeitig die kunstharzgetränkte Trägerbahn mit dem Holzwerkstoff verbindet. Bei dieser Verpressung werden Preßbleche verwendet.
Soll die ausgehärtete Kunstharzoberfläche die Oberflächenstruktur des Preßbleches weitgehend abbilden, ist ein Rückkühlen unter Preßdruck erforderlich. Dies gilt insbesonderç, wenn der Glanz des Preßbleches zu hochglänæenden Kunstharzoberflächen führen soll.
Bei der Rückkühlung werden Zeit und Energie verbraucht. Nach neueren Verfahren wird die Verpressung von mit härtbaren Kunstharzen im Doppeltränkverfahren hergestellten Papierhahnen unter Verzicht auf hochglänzende Flächen ohne Rückkühlung vorgenommen, um die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens zu erhöhen. Man begnügt sich damit bewußt mit einem geringen Glanz.
Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit modifizierten Aminoplastharzen getränkte Trägerbahnen zu schaffen, mit welchen es möglich ist, auch ohne Rückkühlung bei der Verpressung mit Holzwerkstoffplatten hohe Glanzwerte zu erreichen.
Überraschenderweise gelingt dies dadurch, daß die Trägerbahn nen mit einem wäßrigen, schnellhärtenden Aminoplastharz vorgetränkt und mit einem Gemisch aus einem wäßrigen, schnellhärtenden Aminoplastharz und einer Dispersion eines selbstvernetzenden Acrylharzes ein- oder beidseitig beschichtet werden.
Erfindungsgemäß sind unter selbstvernetzenden Acrylharz dispersionen durch Polymerisation bzw. durch Copolymerisation von Acryl- und/oder Methacrylsäure oder ihren Derivaten hergestellte Dispersionen zu verstehen, welche noch reaktive Gruppen enthalten. Geeignete Derivate der Acryl- und/oder Methacrylsäure sind vor allem die Ester, Nitrile und Amide dieser Säuren. Als reaktionsfähige Gruppen sind insbesondere am Amid-Stickstoff gebundene Hydroymethylgruppen r die mit sich selbst und mit den Hydroxymethyl- und Aminogruppen des Aminoplastharzes reagieren können, geeignet.
Vorzugsweise beträgt der Anteil an Acrylharz im Beschichtungsharz 20 bis 75 Gew.-%, insbesondere 40 bis 60 Gew.-%.
Um die gute Härte vernetzter Aminoplastharzoberflächen nicht zu beeinträchtigen, werden bevorzugt solche selbstvernetzende Acrylharzdispersionen eingesetzt, die in reiner Form bei Raumtemperatur harte Filme bilden, bei denen der Übergang vom Glaszustand in den thermoelastischen oder thermoplastischen Zustand erst oberhalb Raumtemperatur eintritt.
Die yorgetränkte Trägerbahn kann mit dem mit Acrylharz modifizierten Aminoplastharz beidseitig oder einseitig beschichtet werden.
Im Falle einer einseitigen Beschichtung wird die Seite der Trägerbahn beschichtet, die bei der späteren. Verpressung dem Preßblech zugewandt ist. Die Vortränkung der Trägerbahn ist dann so vorzunehmen, daß die Rückseite hinreichend stark beharrtwird, um eine sichere Verleimung mit dem Holzwerkstoff zu gewährleisten.
Für eine einseitige Beschichtung werden an lösungsmittelfreiem Beschichtungsharz 15 bis 50 g/qm, vorzugsweise 25 bis 35 g/qm, aufgetragen; für die beidseitige Beschichtung erhöht sich der Bedarf um die doppelte Menge, sofern man nicht die Rückseite schwächer beschichtet.
Zwischen Vortränkung und Beschichtung kann eine Trocknung zwischengeschaltet werden. Bevorzugt wird die vorgetränkte Trägerbahn bis auf einen Gehalt an Flüchtigem von unter 30 Gew.- getrocknet und danach beschichtet.
Die Beständigkeit derartiger ausgehärteter Oberflächen gegenüber chemischem und mechanischem Angriff bleibt in vollem Umfang erhalten. Gegenüber Witterungseinflüssen und verschiedenen chemischen Reagenzien sind sogar Verbesserungen gegenüber den kein Acrylharz enthaltenden Aminoplastharzoberflächen festzustellen.
Der Zusatz von Kunststoffdispersionen in für die tränkung von Trägerbahnen vorycsehenen Åminplastharzen ist zwar bekannt. Es ist auch bekannt, daß Kunststoffdispersionen eine Plastifizierung der Aminoplastharze bewirken, den Fluß des Harzes während des Aushärtungsvorganges erhöhen und die Rißbeständigkeit verpreßter, harzgetränkter Trägerbahnen vergrößern. So wurden u.a. Zusätze an Polyvinylacetat-, Polyvinylpropionat-, Polyvinylchlorid-Dispersionen empfohlen.
Von Nachteil ist allerdings, daß derartige Zusätze die Härtungsgeschwindigkeit der Aminoplastharze verzögern, so daß die lierstel lung schnel lhärtender, heißentformbarer aminoplastharzgetränkter Trägerbahnen bisher nicht möglich war.
Hinzu kommt, daß Polymerisatansätze zu Aminoplasttränkharzen den Fluß der Harze beim Verpressen üblicherweise derart stark erhöhen, daß dies zu einer "Abmagerung" der Oberfläche an Harz infolge zu starken Abfließens des Harzes in den Untergrund oder zur Seite führt. Dies hatte, zusammen mit der erwähnten Härtungsverzögerung, bei allen bisherigen Versuchen der Modifizierung mit kettenförmigen Polymerisaten matte oder glanzfleckige Oberflächen zur Folge.
Versuchte man die Härtungsgeschwindigkeit durch übermäßigen Zusatz latenter Härter zu vergrößern bzw. das zu starKe Fließen in den Untergrund oder zur Seite zu vermindern, so wurden nach dem Verpressen nicht geschlossene, porige Oberflächen erhalten. Des weiteren hatte man mit einer stark verringerten Lagerfähigkeit derartiger. Filme zu rechnen.
Es war deshalh überraschend, daß es durch das erfindtingsgemäße Verfahren möglich geworden ist, harzgetränkte Trägerbahnen zu erhalten, welche, in Kurztaktpressen auf Holzwerkstoffplatten aufgepreßt, auch nach der Heißentformung Oberflächen liefern, welche hohen Glanz aufweisen und fleckfrei sind.
Die vorliegende Erfindung soll durch die nachfolgenden Beispiele noch näher erläutert werden: Beispiel 1 Ein weißes, pigmentiertes, saugfähiges Edelzellstoffpapier mit einem Flächengewicht von 80 g/gm wird mit einer handelsüblichen wäßrigen Melaminharzlösung mit einem Festkörpergehalt von ca. 55 Gew.-% nach Zusatz eines latenten Härters, z.B. N-Methyläthanolammoniumacetat, getränkt und bei 1300C eine Minute getrocknet und dabei weiter vorkondensiert. Das Flächengewicht beträgt ca. 160 g/qm. Der Anteil der flüchtigen Bestandteile liegt bei ca. 15 %.
Beidseitig wird auf die vorgetränkte Papierbahn ein Gemisch der handelsüblichen, mit einem latenten härter versetzten Melaminharz lösung und einer selbstvernetzenden,60-gewichtsprozentigen Acrylharzdispersion, die unter der Bezeichnung "Plextol DV 580" im Handel erhältlich ist, aufgebracht. Der Anteil an Acrylharz im lösungsmittelfreien Beschichtungsharz beträgt 55%.
Man trocknet und kondensiert die beidseitig beschichtete Papierbahn 2 Minuten bei 1300C. Das Flächengewicht beträgt 205 g/qm. Der Anteil der flüchtigen Bestandteile liegt bei 6,8 %.
Die mit Kunstharz doppelt getränkte Papierbahn wird gegen ein hochglanzpoiertes, verchromtes Messingblech bei 1600C unter einem Druck von 15 kp/cm² während 60 Sekunden auf eine Holzspanplatte gepreßt und heiß entformt. Es resultiert eine hochglänzende Oberfläche.
Eine in gleicher Verfahrensweise, jedoch ohne Zusatz der selbstvernetzenden Acrylharzdispersion hergestellte kunstharzgetränkte Papierbahn, in gleicher Weise verpreßt, zeigt einen niederen und über die Fläche ungleichen Glanz.
Beispiel 2 Ein weißes, pigmentiertes, saugfähiges Balancepapier mit einem Flächengewicht von 120 g/qm wird mit einem Gemisch einer handelsüblichen, wäßrigen, 55-gewichtsprozentigen Melaminharzlösung und einer handelsüblichen, wäßrigen, 50-gewichtsprozentigen Harnstoffharzlösung nach Zusatz eines latenten Härters getränkt und bei 1400C eine Minute getrocknet und dabei weiter kondensiert. Der Anteil an Harnstoffharz im Uortränkharz beträgt 30 %. Das Flächengewicht liegt bei 270 g/qm, der Anteil der flüchtigen Bestandteile bei 20 %.
Auf die Oberseite der vorgetränkten Papierbahn wird ein Gemisch der handelsüblichen, mit Härter versetzten Melaminharzlösung und einer selbstvernetzenden, 45-gewichtsprozentigen Acrylharzdispersion, die unter der Bezeichnung ,Primal H A-16" im Handel erhältlich ist, gebracht und 1,5 Minuten bei 1400C getrocknet und vorkondensiert. Der Anteil an Acrylharz im Beschichtungsharz beträgt 40 %. Das Flächengewicht liegt bei 260 g/qm, der Anteil der flüchtigen Bestandteile bei 6,5 t.
Die vorgetränkte und einseitig beschichtete Papierbahn wird unterveinem Druck von 18 kp/cm² bei 170°C während 40 Sekunden auf eine Holzspanplatte gepreßt unter Verwendung eines hochglanzpolierten, verchromten Preßbleches und heiß entformt. Es resultiert eine Kunstharzoberflache mit einemhöheren Glanzgrad als eine vergleichsweise ohne Acrylharzdispersion hergestellte Beschichtung aufweist.

Claims

Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von nach dem Doppeltränkverfahren mit schnellhärtenden Aminoplastharzen getränkten Trägerbahnen, welche nach dem Aufpressen auf insbesondere Holzwerkstoffplatten bei Heißentformung glanz fleckenfreie Oberflächen liefern, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerbahnen mit einem wäßrigen, schnellhärtenden Aminoplant'harz vorgetränktund mit einem Gemisch aus einem wäßrigen, schnellhärtenden Aminoplastharz und einer Dispersion eines selbstvernetzenden Acrylharzes ein-oder beidseitig beschichtet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzelchnet,idaß der Anteil an Acrylharz im Beschichtungsharz 20 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%, beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasumwandlungsbereich des selbstvernetzenden Acrylharzes oberhalb Raumtemperatur liegt.