DE2619201A1 - Verfahren zur verguetung von holzwerkstoffplatten - Google Patents
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Description
- Verfahren zur Vergütung von Holzwerkstoff-
- platten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von auf der Oberfläche vergüteten Holzwerkstoffplatten, die bei ihrer Verwendung hoher Feuchtigkeit oder direkter Wassereinwirkung ausgesetzt sind, durch Aufpressen von härtbares Kunstharz enthaltenden Trägerbahnen aus Papier unter Aushärtungsbedingungen auf diese Holzwerkstoffplatten, wobei ein Schichtaufbau aus einem Oberflächenfilm und mindestens einem Unterlagsfilm vorgesehen ist.
- Die Erfindung betrifft insbesondere die Herstellung von Betonschalungsplatten, welche auf der Oberfläche mit einem Kunstharz beschichtet sind, um eine häufige Verwendung dieser Platten zu ermöglichen. Die Kunstharzbeschichtung hat dabei die Aufgabe, den Holzuntergrund gegen die Einwirkung des stark alkalisch reagierenden Betons zu schützen und eine glatte Oberfläche zu bilden und auch bei häufigem Gebrauch zu erhalten.
- Als Holzwerkstoffplatten werden hierfür insbesondere Sperrholz- oder Stabmittellageplatten verwendet. Die Beschichtung dieser Holzwerkstoffplatten geschieht, insbesondere bei der Herstellung hochwertiger Schalungsplatten, unter Verwendung meist zweier, härtbares Kunstharz enthaltender Trägerbahnen, wobei an die als Oberflächenfilm verwendete beharzte Trägerbahn andere Anforderungen zu stellen sind als an die als Unterlagsfilm verwendete beharzte Trägerbahn.
- Beide Trägerbahnen werden mit modifizierten Aminoplastharzen, insbesondere jedoch mit Phenolformaldehydkondensatharzen, getränkt und gegebenenfalls beschichtet. Die Phenolformaldehydkondensate können als solche aber auch in Mischung mit Aminoplastharzen, insbesondere Melaminformaldehydkondensaten, verwendet werden, wobei sowohl Mischkondensationsprodukte als auch nach vorhergehender Kondensation gemischte Verfahrensprodukte eingesetzt werden können.
- Die beharzte Trägerbahn, welche als Oberflächenfilm verwendet wird, hat verschiedene Aufgaben. Durch eine entsprechende Bedruckung oder Pigmentierung der Trägerbahn bzw. Einfärbung des Kunstharzes wird der vergüteten Holzwerkstoffplatte eine bestimmte Farbe verliehen. Die Papiere werden in der Regel mit 150 bis 300 Gew.-% Harz, bezogen auf Papiergewicht, getränkt. Dieser verhältnismäßig hohe Beharzungsgrad ist erforderlich, um eine geschlossene, harte Harzoberfläche auszubilden, die der vergüteten Holzwerkstoffplatte gute mechanische Beanspruchbarkeit verleiht.
- Als Trägerbahnen für Unterlagsfilme werden vorwiegend ungebleichte und ungefüllte Natronkraftpapiere verwendet. Zwischen Holzwerkstoffplatte und Oberflächenfilm werden ein oder auch mehrere Unterlagsfilme angeordnet und mit der Holzwerkstoffplatte als Schichtpaket unter Aushärtungsbedingungen verpreßt, wobei bei der Aushärtung der Kondensationsharze der Verbund der einzelnen Schichten miteinander und die Ausbildung der gewünschten schützenden Oberfläche erfolgt. Die Unterlagsfilme dienen dabei zur aber brückung von Unebenheiten der Holzwerkstoffoberfläche, sie bauen die Spannungen im Schichtaufbau ab, vermindern die Wasserdurchlässigkeit und verhindern damit die unerwünschte Quellung des Holzwerkstoffes. Daneben erhöhen sie die Durchriebfestigkeit der Beschichtung.
- Beharzt man die Papiere mit 125 bis 150 Gew.-% Harz,-bezogen auf Papiergewicht, erzielt man auch unter ungünstigen Verpressungsbedingungen bei geringen Drucken einen sicheren Verbund zur Holzwerkstoffoberfläche. Man beobachtet aber bei derartig beschichteten Holzwerkstoffplatten bei längerer Einwirkung von Wasser, insbesondere bei höheren Temperaturen, relativ oft eine Blasenbildung in der Beschichtung.
- Bei der Verwendung als Betonschalungsplatte liegen ähnliche Voraussetzungen ;yAr^durch die Einwirkung alkalisch reagierenden Wassers. Durch die Blasenbildung wird die Platte für den genannten Verwendungszweck im Regelfall unbrauchbar, da sie keine plane, glatte Oberfläche mehr aufweist.
- Bei geringeren Beharzungsgraden der Unterlagsfilme zwischen 75 und 100 Gew.-%, bezogen auf Papiergewicht, läßt sich erfahrungsgemäß die geschilderte Blasenbildung durch langanhaltende Einwirkung von Wasser vermeiden. Der geringere Harzgehalt jedoch führt zu Unsicerheiten im Verbund der Beschichtung zur Holzwerkstoffoberfläche, da nicht genügend Harz frei verfügbar ist.
- Im Bereich von 100 bis 125 Gew.-% ist mit beiden genannten Fehlerbildern zu rechnen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Eigenschaften der für die Beschichtung verwendeten beharzten Trägerbahnen so zu beeinflussen, daß eine Blasenbildung vermieden wird und dennoch der Verbund zur Holzwerkstoffoberfläche sichergestellt ist.
- Es hat sich durch Versuchsreihen bestätigen lassen, daß bei hohem Beharzungsgrad zur Sicherstellung eines einwandfreien Verbundes zur Holzwerkstoffoberfläche dann eine Blasenbildung bei langanhaltender Wassereinwirkung ausbleibt, wenn der Unterlagsfilm eine bestimmte Mindestporosität aufweist.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist deshalb dadurch gekennzeichnet, daß der Unterlagsfilm vor der Verpressung eine Porosität hat, deren Zahlenwert mindestens das zweifache des Zahlenwertes des Papiergewichtes der unbeharzten Trägerbahn beträgt.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit z.B. ein Unterlagsfilm verwendet werden, welcher ein Papiergewicht 2 von 80 g/m aufweist und dessen Filmporosität vor der Verpressung > 160 ml/min ist. Beträgt das Papiergewicht 150 g/m2, soll die Porosität des Filmes vor der Verpressung 1 300 ml/min sein.
- Die Porosität der beharzten Trägerbahnen wird entsprechend dem Handbuch für Werkstoffprüfung", 2. Auflage, 4. Band, Springer Verlag, 1953, mit Hilfe des Schopper'schen Luftdurchlässigkeitsprüfgerätes bestimmt. Das Meßprinzip beruht darauf, daß Luft unter der Einwirkung eines konstanten Unterdruckes durch das Papier gesaugt wird. Dabei wird bei einem Unterdruck von 100 mm Wassersäule die durch eine Prüffläche von 10 cm strömende Luftmenge in ml/min gemessen. Eine Porosität von 250 ml/min bedeutet deshalb den Durchtritt dieser Luftmenge durch eine beharzte Trägerbahn 2 einer Fläche von 10 cm während 1 min, wenn an einer Seite der beharzten Trägerbahn ein Unterdruck von 100 mm Wassersäule konstant gehalten wird.
- Das Papiergewicht wird nach DIN-Norm 53 111 bestimmt.
- Wie bereits oben ausgeführt, ist es häufig erforderlich, zur Sicherstellung eines einwandfreien Verbundes den Beharzungsgrad weiter zu erhöhen. Um aber auch in solchen Fällen die gewünschte Porosität einstellen zu können, hat es sich als möglich erwiesen, die Luftdurchlässigkeit der beharzten Trägerbahn durch eine Perforierung zu erhöhen.
- Die Filmporosität wird im wesentlichen beeinflußt durch die Porosität der Trägerbahn und durch den Beharzungsgrad. Mit steigender Porosität der Trägerbahn und sinkendem Beharzungsgrad wächst die Filmporosität.
- Porositäten bei 80grammigen Papieren von 400 bis 800 ml/min lassen beispielsweise einen Beharzungsgrad von 50 bis 75 Gew.-%, bezogen auf Flächengewicht des Papieres, zu, um die beanspruchte Mindestporosität zu erhalten. Wenn höhere Beharzungsgrade gewünscht werden, ist es erforderlich, die Papierporosität auf 1500 bis 2000 ml/min anzuheben. Hierbei läßt sich dann ein Beharzungsgrad von 75 bis 100 Gew.-% erzielen unter Einhaltung der beanspruchten Mindestporosität.
- Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität der Unterlagsfilme durch Perforierung bewirkt wird, wobei die einzelne Perforation einen Durchmesser von < 1 mm hat.
- Durch eine solche Perforierung lassen sich Porositätswerte erhalten, die nicht mehr nach der oben erwähnten Schopper'schen Methode erfaßbar sind. Die Obergrenze der Porosität ist dadurch gegeben, daß der mechanische Zusammenhalt des Filmes durch die Perforation gewährleistet bleiben muß.
- Ein Vorteil der Perforierung ist auch bei sogenannten asymmetrisch beharzten Trägerbahnen gegeben, bei denen eine Seite der Trägerbahn stärker beharzt ist als die zweite.
- Derartige, nicht perforierte Unterlagsfilme liefern zwar einen guten Verbund, haben aber wegen der asymmetrischen Beharzung eine sehr geringe Porosität.
- Die Perforierung kann vor oder nach der Beharzung der Trägerbahn durchgeführt werden. Sie kann mittels einer Nadelwalze erfolgen, und dabei werden gute Ergebnisse mit einer Perforierungsanordnung erzielt, bei der Perforationsreihen erzeugt werden, deren Abstand voneinander etwa 10 mm beträgt und bei der der Abstand der einzelnen Löcher in der Perforationsreihe 3 bis 5 mm beträgt.
- Der Gegenstand vorliegender Erfindung soll anhand der folgenden Beispiele noch näher erläutert werden.
- Beispiel 1 Eine Stabmittellageplatte von 20 mm Stärke wird bei 1300C 2 während 12 min unter einem Druck von 15 kp/cm2 mit je einem Oberflächen- und einem Unterlagsfilm beschichtet.
- Der Oberflächenfilm enthält als Träger ein pigmentiertes 2 80 gXm2-Natronkraftpapier und 160 % Phenolformaldehydharz vom Resoltyp, bezogen auf das Papiergewicht.
- Der Unterlagsfilm enthält ein ungefülltes, naturfarbenes Natronkraftpapier und ebenfalls ein Phenolformaldehydharz.
- Das Flächengewicht, der Beharzungsgrad und die Filmporosität sind Tabelle I zu entnehmen.
- Zur Prüfung auf Wasserbeständigkeit wird die beschichtete 0 Platte in heißem Wasser von 95 C gelagert, und nach verschiedenen Zeiten werden die Oberflächen auf Blasen hin untersucht. Dieser Kurzzeittest hat sich als sehr zeitsparend und ähnlich aussagekräftig erwiesen, wie eine übliche Lagerung in Wasser von Raumtemperatur, bei der die Blasen erst nach Tagen oder Wochen auftreten.
- Tabelle I Wasserbeständigkeit der beschichteten Stabmittellageplatte Eigenschaften des Unterlagsfilms Wassertest Papiergewicht Beharzungs- Filmporosität Blasenbildung 2 g/m grad % ml/min nach 80 100 100 ) 20 Stunden 4) 80 100 350 2) > 150 Stunden 80 150 30 1) 10 Stunden 4) 80 150 > 2.000 3) > 150 Stunden 150 100 200 1) 15 Stunden 4) 150 100 600 2) > 150 Stunden 1) Einsatz eines Papieres mit normaler Porosität 2) Einsatz eines hochporösen Papieres 3) Unterlagsfilm wurde perforiert 4) Nicht erfindungsgemäße Vergleichsversuche Beispiel 2 Eine 8 mm starke Sperrholzplatte wird beidseitig bei 1300C 2 während 8 min unter einem Druck von 15 kp/cm2 mit je einem Oberflächen- und einem Unterlagsfilm beschichtet.
- Der Oberflächenfilm enthält als Träger ein pigmentiertes 2 40 g/m2-NatronkraftpaFier und 200 % Phenolformaldehydharz.
- Die Eigenschaften des Unterlagsfilmes sind in Tabelle II beschrieben. Die Prüfung auf Wasserbeständigkeit wird wie in Beispiel I vorgenommen.
- Tabelle II Wasserbeständigkeit der beschichteten Sperrholzplatte Eigenschaften des Unterlagsfilms Wassertest Papierge-2 Harztyp Beharzungs- Filmporosität Blasenbilwicht g/m grad % ml/min dung nach 80 Phenolharz 150 30 1) 5 Std.
- 80 Phenolharz 150 > 2.000 2) > 100 Std.
- 150 Phenol- 120 80 1) 10 Std. 4) Melaminharz 3) 150 Phenol- 120 > 2.000 2) > 100 Std.
- Melaminharz 3) 1) Einsatz eines Papieres mit normaler Porosität 2) Unterlagsfilm wurde perforiert 3) Phenol-Melaminharz gemäß DT-AS 1 520 005, Beispiel 1 4) Nicht erfindungsgemäße Vergleichsversuche
Claims (3)
- Patentansprüche Verfahren zur Herstellung von auf der Oberfläche vergüteten Holzwerkstoffplatten, die bei ihrer Verwendung hoher Feuchtigkeit oder direkter Wassereinwirkung ausgesetzt sind, durch Aufpressen von härtbares Kunstharz enthaltenden Trägerbahnen aus Papier unter Aushärtungsbedingungen auf diese Holzwerkstoffplatten, wobei ein Schichtaufbau aus einem Oberflächenfilm und mindestens einem Unterlagsfilm vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterlagsfilm vor der Verpressung eine Porosität hat, deren Zahlenwert mindestens das zweifache des Zahlenwertes des Papiergewichtes der unbeharzten Trägerbahn beträgt.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahlenwert der Porosität des Unterlagsfilmes vor der Verpressung mindestens das vierfache des Zahlenwertes des Papiergewichtes der unbeharzten Trägerbahn beträgt.
- 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Porosität der Unterlagsfilme durch Perforierung bewirkt wird, wobei die einzelne Perforation einen Durchmesser von < 1 mm hat.
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