DE2657973A1 - Verfahren zum herstellen eines impraegnierten traegermaterials zur oberflaechenveredlung - Google Patents

Verfahren zum herstellen eines impraegnierten traegermaterials zur oberflaechenveredlung

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DE2657973A1
DE2657973A1 DE19762657973 DE2657973A DE2657973A1 DE 2657973 A1 DE2657973 A1 DE 2657973A1 DE 19762657973 DE19762657973 DE 19762657973 DE 2657973 A DE2657973 A DE 2657973A DE 2657973 A1 DE2657973 A1 DE 2657973A1
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Description

MÜLLER-BORE · DEUFEL * SCHÖN · 3IiRTEL O g C η Q η r>
DR. WOLFGANG MOlXER-BORg (PATENTANWALTVON 1927-1975) DR. PAUL DEUFEL,- DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS.
g/Gl - S/H 44-12
HOECHST HOLLAND N,V,., Sara Burgerhartstraat 25, Amsterdam, Niederlande
Verfahren zum HersteHen eines imprägnierten Trägermaterials zur Oberflächenveredlung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines für die Oberflächenveredlung von Trägerplatten geeigneten Trägermaterial, wobei ein Papier oder ähnliches Trägermaterial mit einer wässrigen Zusammensetzung eines Aminoplastkondensats und mit einer flüssigen Zusammensetzung eines Aörylatharzes behandelt wird.
Ein derartiges Verfahren, wobei man eine Schicht aus Papier oder papierartigem Material mit einem Aminoplastharz imprägniert und darauf auf einer Seite mit einem Acrvlestermischpolymer behandelt, ist bekannt.
Dieses bekannte Verfahren hat mehrere Nachteile. So ist bei die-
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sem bekannten Verfahren eine verhältnismässig grosse Acrylatharzdispersionsmenge erforderlich, da eine niedrigere Dosierung infolge der Vortränkung der Trägermaterialien aus Papier oder ähnlichem Material nicht reproduzierbar auszuführen ist. Dies führt dazu, dass die Oberfläche einer solchen Platte die Eigenschaften von Acrylatharzoberflachen zeigt.
An zweiter Stelle ist das Verfahren kompliziert wegen der Anwendung zweier getrennter Bäder für einerseits das Aminoplastkondensat und andererseits für das Acrylatharzf was in der Praxis am Anfang des Verfahrens und beim Übergang auf andere Qualitäten zu einer grossen Ausschussmenge führt ,·-während ausserdem grosse zusätzliche Investitionen für eine zweite Tränkmaschine zum Auftragen des Acrylhar ζ e s er forder1ich s ind.
Ausserdem ist der übergang zwischen Aminoplastharz und Acrylatharz in und auf dem Papier inhomogen, wodurch eine asymmetrisch aufgebaute thermoplastische Folie entsteht, mit grossen Unterschieden in physikalischen und thermischen Eigenschaften in einer Richtung, die lotrecht zur Oberfläche des Trägermaterials aus Papier oder derartigem verläuft. Demzufolge ist die Haftung zwischen der Acrylatharzschicht und der Papierschicht oder ähnichem Material nicht optimal, was zu einer Spannungskorrosion in dem'endgültigen Produkt führen kann.
Die oben erwähnten Trägermaterialien sind jedoch sehr gesucht, da sie insbesondere zur Veredlung von Trägerplatten zur Erhaltung von zusammengesetzten Platten mit einer Hochglanzoberfläche in einer auf gleichbleibender Temperatur gehaltenen Presse verwendet werden können. Besonders letztere Maßnahme, nämlich das Pressen der Trägerplatte mit dem Trägermaterial in einer Presse, in der eine konstante Temperatur aufrecht erhalten wird, ist sehr vorteilhaft, da man bisher zur Erhaltung glänzender Oberflächen
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gezwungen war, mit Etagenpressen zu arbeiten, wobei zuerst die Platten während zum Beispiel 10 Minuten bei Drücken von 20 bis 30 kg/cm2 auf 1500C erhitzt und darauf die pressen wieder auf 40 bis 800C abgekühlt wurden. Es wird deutlich sein, dass dieses Verfahren mit hohen Energieverlusten verbunden ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von getränkten Trägermaterialien zu schaffen, das nicht mit den obigen Mängeln behaftet ist und bei dem insbesondere mit einem einzigen Behandlungsbad gearbeitet werden kann, das wenig Acrylatharz enthält und beim Pressen eine glatte Oberfläche bildet. *
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass man das Trägermaterial direkt in nur einem Bad mit einer flüssigen Zusammensetzung imprägniert, die einen Aminoplast und ein Acrylatharz enthält, die miteinander verträglich sind. Vorzugsweise arbeitet man mit einer wässrigen Aminoplastdispersion und einer Acrylatharzlösung.
Bei der Tränkung mit einem Gemisch, das gleichzeitig Aminoplastharz und Acrylatharz enthält, werden die nachstehenden Vorteile erhalten:
An erster Stelle kann die Imprägnierung mit einer einfachen, mit einem Imprägnier-'- und einem Dosiersystem ausgerüsteten Standard-Imprägniermaschine erfolgen, was eine Vereinfachung des Verfahrens bedeutet.
Ausserdem kann eine gut überwachbare, reproduzierbare, niedrige Dosierung an Acrylatharz eingestellt werden,
Schliesslich verläuft der Übergang zwischen Acrylatharz und Aminoplastharz, insbesondere ein MeIaminharζkondensat, in und
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auf dem Papier linear, wodurch bessere Verarbeitungs- und Produktionseigenschaften erhalten werden. Letzteres hängt mit den verwendeten Trägermaterialien zusammen, welche als regulierender Verteiler für die Acrylatharzdispersion und das Aminoplastharz über die Dicke des Trägermaterials auftreten, derart, dass der höchste Acrylatharzprozentsatz sich an der Oberfläche des imprägnierten Trägermaterials befindet. Trotz diesem Aufbau bekommt man überraschenderweise eine Oberfläche, die die Eigenschaften eines Acrylatharzes zeigt.
Bei der Anwendung der erwähnten Mischung aus Aminoplastharz und Acrylatharz soll man bedenken, dass die Verträglichkeit und eine gegebenenfalls daraus erwachsene Ausflockung des Acrylatharz/Aminoplastharz-Systems, insbesondere von Melaminharz und Trägermaterial, von der verfügbaren Wassermenge abhängig ist, die bei der an die Imprägnierung anschliessende Trocknung in dem System zurückgelassen ist. Diese Feuchtigkeitsmenge bestimmt in bedeutendem Maße die Verarbeitungseigenschaften vor und bei dem Pressen der Trägermaterialien zu zusammengestellten Platten und die Oberflächeneigenschaften des beim Pressen erhaltenen Produkts.
Es hat sich herausgestellt, dass man mit bestimmten in Form von Dispersionen verwendeten Acrylatharzen zusammen mit dem Aminoplastharz, insbesondere einem Melaminharz, ausgezeichnete Endproduktqualitäten erhält, die mit der Oberflächenladung der Dispersion, der TeilchengrÖsse und dem ionogenen Charakter der Aminoplastlösung oder ihren Modifiziermitteln zusammenhängen. ■ l
Vorzugsweise wird mit einer wässrigen Dispersion mit einer schwach ionogenen oberflächenaktiven Substanz gearbeitet, die zum Beispiel durch Anwendung von Gemischen aus anionogenen und nichtionogenen oberflächenaktiven Substanzen bei der Bereitung des Acrylatharzes erhalten wird.
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Mit derartigen Dispersionen kann man einen ausgezeichneten Hochglanz der Oberfläche, eine einwandfrei geschlossene Oberfläche und gute optische Eigenschaften der Oberfläche erhalten.
Es wird deutlich sein, dass man selbstverständlich auch kationogene, nichtionogene oder anionogene oberflächenaktive Substanzen enthaltende Dispersionen anwenden kann> vorausgesetzt, dass keine Ausflockung auftritt.
Vorzugsweise wird mit einem vernetzenden Acrylatharz gearbeitet, um die chemische und ültraviolettbeständxgkeit einer aus derartigem' Trägermaterial hergestellten Platte zu verbessern.
Übrigens hat es sich herausgestellt, dass auch thermoplastische Acrylatharze mit vorzugsweise hoher Härte sehr zweckmässig verwendet werden können, wobei die Härte nach Dili 53445 gemessen wird.
Zweckmässig wird eine Acrylatharzdispersion mit einer Teilchengrösse von 0,01 bis 0,35 Mikron, einer Viskosität von 20 bis 40 Cps und einem pH von 5bis 7 angewandt, während das Acrylatharz eine Härte von 0,5 bis 5 χ 10 Dyn/cm2 bei 00C aufweist. Acrylatharzlösungen sind auch gut verwendbar. Wie schon erwähnt wurde, werden gute glänzende Pressprodukte mit Eigenschaften von MeIaminoberflächen unter Anwendung von bedeutend weniger Acrylatharz als bei dem bekannten Verfahren erhalten, bei dem mit zwei gesonderten Bädern gearbeitet wird.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren genügt 1 bis 10 Gewichts-% Acrylatharz/auf das Aminoplastharz berechnet. Das Acrylatharz kann ein wasserlösliches Acrylatharz sein. Mehr als 10 Gewichts-% Acrylatharz ist nicht zu empfehlen.
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Sehr gute Resultate werden bei Mengen von 3 bis 7 Gewichts-% Acrylatharz und vorzugsweise 5 Gewichts-% Acrylatharz erzielt.
Bei dem bekannten Verfahren beträgt die Menge 15 bis 30 Gewichts-^ Acrylatharz gegenüber dem Aminoplastharz, was mit Rücksicht auf den höheren Selbstkostenpreis des Acrylats gegenüber dem Aminoplastharz, insbesondere dem Melaminharz, bei dem bekannten Verfahren zu beträchtlich höheren Kosten führt und obendrein zu Oberflächen, bei denen die Melamineigenschaften fehlen.
Vorzugsweise arbeitet man mit Melaminformaldehyd-Vorkondensaten, wie Melaminharzen,\$abei die Melaminformaldehyd-Vorkondensate zum Beispiel in bekannter Weise dadurch erhalten werden, dass man Melamin und Formaldehyd in alkalischer wässriger Lösung einer Kondensation unterzieht, wobei das Molekularverhältnis zwischen Melamin und Formaldehyd im allgemeinen zwischen 1:1,5 und 1:3 gewählt wird. Malamin kann ganz oder teilweise durch andere Aminoverbindungen, wie Dicyandiamid, Benzoguanamin und Acetoguanamin, unter Anpassung der Molekularverhältnisse und der Herstellungsverhältnxsse, ersetzt werden»
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren Anwendung findenden Acrylatharze bestehen zum Beispiel aus mit Formaldehydkondensaten verträglichen, in der Wärme härtenden Acrylestermischpolymeren, wobei geeignete Mischpolymere mit Wasser verdünnt und in Wasser dispergiert werden können.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhaltenen Trägermaterialien, insbesondere in Form von Folien, werden zur Veredlung von Plattenmaterial auf der Basis von Holzspänen, Holzfasern
und Asbestfasern, die durch organische und/oder anorganische Bindemittel gebunden sind, verwendet, wobei die Veredlung unter der Einwirkung von Druck und/oder Wärme erfolgt.
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JO
Ein weiteres geeignetes Material ist zum Beispiel Phenolkraftpapier.
Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf ein Verfahren zur Herstellung einer zusammengestellten Trägerplatte durch Anbringen auf einer Trägerplatte von einer oder mehreren mit einem Aminoplastharz und einem Acrylatharz getränkten Träger— materialschichten aus Papier oder ähnlichem Material und Pressen der Zusammensetzung zu einer zusammengesetzten Platte in einer auf konstanter Temperatur gehaltenen Presse. Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass eine durch Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens erhaltene Trägermate.rialschicht Anwendung findet.
Die Erfindung bezieht sich- auch auf unter Anwendung des erf indungsgemässen Verfahrens erhaltene Produkte.
Vorzugsweise wird bei der Herstellung der zusammengestellten Trägerplatten mit derartigen Zusammenstellungen gearbeitet, dass die Trägermaterialien unter einem Druck von 10 bis 30 kg/cm2 bei einer Presstemperatur von 120 bis 1900C in 20 bis 80 Sekunden aushärten. Vorzugsweise wird bei Drücken von 15 bis 25 kg/cm2 r bei einer Presstemperatur von 170 bis 1900C und einer Presszeit von 30 bis 60 Sekunden gearbeitet«
Das Aminoplastharz soll vorzugsweise derart mit latenten Härtungsmitteln eingestellt sein, dass dieses Aminoplastharz auch in einer Zeit von weniger als 6Ό Sekunden bei einer Trägermaterialschichttemperatur von maximal 1400C aushärtet.
Die Erfindung wird anhand einer Anzahl von Ausführungsbeispielen erläutert.
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--er- M
Beispiel 1
Eine Melaminharzlösung mit einem Feststoffgehalt von 47 % wird mit einer wässrigen Acrylatharzdispersion mit einer schwach ionogenen oberflächenaktiven Substanz und einem Feststoffgehalt von 45 % gemischt. Das Mischen erfolgt in derartigen Mengen, dass auf die Menge festes Melaminharz gerechnet 5 % festes Acrylatharz vorhanden ist.
Mit Hilfe einer verdünnten Base oder einer verdünnten Säure wird die Mischung auf einen pH von 9,2 eingestellt, wonach ein latentes Härtungsmittel zugesetzt wird, um Behandlungszeiten von 20 bis 50 Sekunden bei 1400C zu erhalten.
Bei der Tränkung einer Papierbahn in einem Bad dieser Mischung und bei anschliessender Trocknung bis auf einen Gehalt von 5 % an flüchtigen Bestandteilen wird eine thermoplastische Folie erhalten.
Diese Folie wird auf einer Faserplatte angebracht und in einer auf konstanter Temperatur gehaltenen Presse 30 Sekunden bei 1800C gegen Glanzblech mit einem Glanzgrad 100 verpresst.
Dieses Beispiel wird mit sogenanntem Unipapier, einem dekorativen HoIzfaserpapier und einem Faservlies aus Baumwolle als Trägermaterialien ausgeführt.
Der Glanzgrad der Oberfläche der zusammengestellten Platten ist in der Tabelle dargestellt. Statt mit einer gesonderten Acrylatharzdispersion oder Acrylatharzlösung zu arbeiten, kann man das Acrylatharz auch teilweise oder völlig mit dem Melaminharz während seiner Herstellung mitkondensieren.
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Beispiel 2
Man wiederholt Beispiel 1 r wobei jedoch die Presszeit bis auf 50 Sekunden verlängert wird.
Die Ergebnisse sind in der Tafel dargestellt. Dieselben Ergebnisse bekommt man mit einer Lösung eines wasserlöslichen Acrylatharzes und einer Melaminharzlösung.
Beispiel 3
Bei Wiederholung des Beispiels 1 und Pressen der Zusammenstellung während 80 Sekunden werden die in der Tabelle dargestellten Resultate erzielt.
Wie ersichtlich ist, werden höhere Glanzgrade bei den nach den Beispielen 1 bis 3 ausgeführten Verfahren erhalten.
Beispiel 4
Man wiederholt die Beispiele 1f 2 und 3 unter Anwendung eines Acrylatgehalts von 10 %.
Die Ergebnisse mit unterschiedlichen Presszeiten von 30 Sekunden (4a), 50 Sekunden (4b) und 80 Sekunden (4c) sind in der Tabelle dargestellt.
Bemerkenswert ist, dass man dabei einen etwas geringeren Glänzgrad als gemäss den Beispielen 1 bis 3 erhält.
Beispiel 5
Man weiderholt die Bexspxele 1 bis 3 unter Anwendung eines Acrylatgehaltes'. von 2 % und unter Anwendung von Presszeiten von 30,
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50 bzw. 80 Sekunden. Die Ergebnisse der Glanzgradmessungen bei den unterschiedlichen Presszeiten sind in der Tabelle unter 5a, 5b und 5c angegeben.
Beispiel 6
Man wiederholt Beispiel 1, jedoch ohne Anwendung von Acrylat,
Tjtfie aus der Tabelle ersichtlich ist, werden bei keiner der Anwendung findenden Presszeiten von 30, 50 und 80 Sekunden günstige Resultate hinsichtlich des Glanzgrades erzielt.
Glanzgrad ("Lange" Reflektionsmessung K 45°)
dekorativ unverwebt
Bei
spiel		 Acry
lat, %		 Presszeit,
Sek.		 ("L
Uni
1 5 30 90
2 5 50 100
3 5 80 90
4a 10 30 70
4b 10 50 80
4c 10 80 70
5a 2 30 40
5b 2 50 50
5c 2 80 60
6a 0 30 20
6b ■ o 5Q 30
6c 0 80 40
90 85
95 90
90 90
70 70
85 75
80 75
40 40
50 45
55 55
20 20
25 20
35 25
Bemerkung: Bei längeren Presszeiten nimmt die Glanzdrahtmessung durch Lichtstreuung infolge der Zunahme der Oberflächenunruhe der verpressten Produkte ab.
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Claims (14)

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines für die Oberflächenveredlung von Trägerplatten geeigneten Trägermaterial, wobei ein Papier oder ähnliches Trägermaterial mit einer wässrigen Zusammensetzung eines Aminoplastkondensats und mit einer flüssigen Zusammensetzung eines Acrylharzes behandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man das Trägermaterial direkt in nur einem Bad mit einer flüssigen Zusammensetzung imprägniert, die einen Aminoplasten und ein Acrylatharz enthält, die miteinander verträglich sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Lösung oder Dispersion, wie eine wässrige Dispersion, verwendet, die ein Aminoplastharz, vorzugsweise Melaminharz, und Acrylatharz enthält,
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise ein wasserlösliches Acrylatharz verwendet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Acrylatharz verwendet wird, das sehr gut mit dem Papier und mit dem Melaminharz verträglich ist, und zwar derart, dass bei der Trocknung keine Ausflockung der Harze eintritt.
5.. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein vernetzendes Acrylatharz verwendet wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein thermoplastisches Acrylatharz verwendet wird. ·
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dispersion, verwendet wird, in der das Acrylatharz
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eine Teilchengrösse von 0,01 bis 0,35 Mikron, eine Viskosität von 20 bis 40 Cps,'einen pH von 5 bis. 7 und eine Härte von 0,5 bis 5 χ 1010 Dyn/cm2 bei 00C aufweist,
8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehdenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine wässrige Melaminharz und Acrylatharz enthaltende Dispersion verwendet wird, bei der die bezüglich des Melaminharzes berechnete Acrylatharz·*· menge 1 bis 10 Gewichts-%, auf den Feststoffgehalt berechnet, beträgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bezüglich des Melaminharzes berechnete Acryl hharzmenge 3 bis 7 Gewichts-%, vorzugsweise 5 Gewichts-%, auf den Feststoffgehalt berechnet, beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man das Acrylatharz teilweise oder völlig bei der Herstellung des Melaminharzes mitkondensiert.
11. Verfahren zur Herstellung einer zusammengestellten Trägerplatte durch die Anbringung einer oder mehrerer mit einem Aminoplastharz und einem Acrylatharz imprägnierten Trägermaterialschichten aus Papier oder ähnlichem Material auf einer Trägerplatte und das Verpressen der Zusammenstellung zu einer zusammengesetzten Blatte in einer auf konstanter Temperatur gehaltenen Presse, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trägermaterialschicht verwendet wird, die unter Ausführung des Verfahrens nach einem oder:· mehreren der vorhergehenden Ansprüche erhalten wird.
12. Verfahren zur Zubereitung einer Zusammensetzung zum Herstellen eines zur Oberflächenveredlung von Trägerplatten ge-
Λ.
eigneten Trägermaterials unter Anwendung eines Aminoplastharzes,
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vorzugsweise eines Melaminharzesf und eines Acrylatharzes, dadurch gekennzeichnet, dass man eine flüssige Zusammensetzung zubereitet, die ein miteinander verträgliches Aminoplastharz und Acrylatharz enthält,
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Melaminharz und Acrylatharz enthaltende Dispersion zubereitet, in der die bezüglich des Melaminharzes berechnete Acrylatharzmenge 1 bis 10 Gewichts-%, auf den Feststoffgehalt berechnet, beträgt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass . die bezüglich des Melaminharzes berechnete Acrylatharzmenge 3 bis 7 Gewichts-%, vorzugsweise 5 Gewichts-%, auf den Feststoffgehalt berechnet, beträgt.
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DE19762657973 1975-12-24 1976-12-21 Verfahren zum herstellen eines impraegnierten traegermaterials zur oberflaechenveredlung Withdrawn DE2657973A1 (de)

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NL7515106.A NL162155C (nl) 1975-12-24 1975-12-24 Werkwijze ter vervaardiging van een geimpregneerd vezelvlies, alsmede werkwijze ter vervaardiging van een dragerplaat.

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DE19762657973 Withdrawn DE2657973A1 (de) 1975-12-24 1976-12-21 Verfahren zum herstellen eines impraegnierten traegermaterials zur oberflaechenveredlung

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0002044A1 (de) * 1977-11-23 1979-05-30 BASF Aktiengesellschaft Mittel zum Tränken von cellulosehaltigen Faserstoffen
EP0013698A1 (de) * 1979-01-27 1980-08-06 Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung verstärkter, kunststoffimprägnierter Folien durch Tränkung faserhaltiger Flächengebilde und die so erhaltenen Folien
AT397634B (de) * 1991-09-30 1994-05-25 Isovolta Verfahren zur herstellung einer bohrunterlage sowie eine nach diesem verfahren hergestellte bohrunterlage
DE19618681A1 (de) * 1996-05-09 1997-11-13 Roehm Gmbh Dispersionen für die Papierimprägnierung enthaltend Wasserglas und/oder Dextrin
ITMI20082053A1 (it) * 2008-11-19 2010-05-20 Eclissi Srl Incollaggio a caldo di stampe su pannelli mdf ( o tavole mdf) mediante presse e collanti

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