DE3513185A1 - Impraegniertes papier und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Impraegniertes papier und verfahren zu seiner herstellung

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DE3513185A1
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Description

Case 5346
CASCO AB, Stockholm
Imprägniertes Papier und Verfahren zu seiner Herstellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Papier, das mit einem Vorkonsdensat von Phenol und Formaldehyd imprägniert ist und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Papier, das mit Phenolharz imprägniert ist, wird hergestellt, indem eine Papierbahn mit einer wäßrigen Lösung eines Vorkondensats von Phenol und Formaldehyd imprägniert wird und die Papierbahn wird dann anschließend unter Wärmeeinwirkung getrocknet, wodurch eine gewisse weitere Härtung des Harzes zu einem nicht klebrigen Stadium auftritt. Das Harz in der trockenen Papierbahn kann noch schmelzen und es kann durch Erhitzen endgültig gehärtet werden.
Die üblichste Verwendung des imprägnierten Papiers ist zum
Oberflächenüberziehen anderer Materialien, wobei ein oder mehrere Blätter des imprägnierten Papiers unter Anwendung von Druck und Hitze aufgebracht werden.Das Harz schmilzt dabei und befeuchtet das Substrat, und das Harz wird dann durch Endhärten zu einem unschmelzbaren und unlöslichen Stadium binden.
Sowohl bei der Erzeugung der imprägnierten Papierbahn als auch bei dem endgültigen Schichtungsverfahren ist es erwünscht, ein rasches Härten des Harzes zur optimalen Ausnutzung von Maschinen und Pressen zu haben. Die Geschwindigkeit kann durch Auswahl des Harzes, durch Einstellung des pH und durch verschiedene Zusätze beeinflußt werden. Die Härtungsgeschwindigkeit des Harzes wird dabei im allgemeinen einheitlich in allen Härtungsphasen beeinflußt. Da das imprägnierte Papier im allgemeinen als Halbfertigprodukt mit einer beträchtlichen Lagerungsdauer zwischen der Erzeugung und der endgültigen Verwendung verwendet wird, kann eine Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit normalerweise nur auf Kosten einer beeinträchtigten Lagerungsstabilität erreicht werden. Ein weiteres Problem besteht darin, daß das imprägnierte Papier als Halbfertigprodukt eine gute mechanische Festigkeit, gute Biegsamkeit und stabile Reaktivität haben muß. Gegebenenfalls vorhandene Beschleuniger und Härtungsmittel, welche in anderen Fällen beim direkten Endhärten der Phenolharze verwendet werden können, können daher ohne weitere Umstände für imprägniertes Papier nicht verwendet werden.
Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, es zu ermöglichen, die Härtungsgeschwindigkeit ohne Verminderung der Lagerungsstabilität zu einem entsprechenden Grad zu erhöhen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, die Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit ohne Beeinträchtigung der Eigenschaften des imprägnierten Papiers in anderer Hinsicht zu ermöglichen.
Diese und weitere Ziele werden in der aus den Patentansprüchen ersichtlichen Weise erreicht.
Gemäß der Erfindung wird ein imprägniertes Papier geschaffen, das ein Phenol/Formaldehyd-Vorkondensat und Blasen von freiem Kohlendioxid enthält. Die Blasen werden in dem getrockneten und teilweise gehärteten Vorkondensat in dem Papier eingefangen. Die Blasen können während des Imprägnierungs- und/oder Trocknungsprozesses gebildet werden, aufgrund der Reaktion oder Zersetzung von Carbonat, das vorzugsweise zu der Imprägnierungslösung, welche das Vorkondensat enthält, vor der Imprägnierung des Papiers zugegeben wird. Das Carbonat kann auch in situ in der Imprägnierungslösung durch Zugabe von Kohlendioxidgas gebildet werden.
Es wurde gefunden, daß mit einem erfindungsgemäßen imprägnierten Papier, das Blasen von freiem Kohlendioxid enthält, eine beträchtliche Verminderung der Preßzeiten beim Laminieren erhalten wird, ohne daß die Lagerungsstabilität für das imprägnierte Papier beeinträchtigt wird. Die Eigenschaften des Papiers werden in anderer Hinsicht nicht negativ beeinflußt. Im Gegenteil wurde gefunden, daß die Freisetzung der Kohlendioxidblasen in dem Film einen Film mit einem hohen Grad von Bearbeitbarkeit bzw. Verarbeitbarkeit ergibt.
Geeignete Carbonate, welche gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind beispielsweise Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Natriumbicarbonat, Kaliumbicarbonat, Magnesiumcarbonat und Zinkcarbonat. Ein Bicarbonat und insbesondere Natriumbicarbonat ist bevorzugt.
Das Carbonat kann in einer Menge von 0,1 bis 10 Gew.-\, berechnet auf das Vorkondensat, vorzugsweise in einer Menge von 0,5 bis 5 %, zugesetzt werden.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält das imprägnierte Papier eine wesentliche Menge Carbonat, das nicht in Kohlendioxid zersetzt wurde. Die Menge an unzersetztem Carbonat in dem imprägnierten Papier kann durch Auswahl des Carbonats, der Menge des zugesetzten Carbonats, das pH der Impräg-
nierlösung und die Trocknungstemperaturen reguliert werden.
Die Anwesenheit von Carbonat wird auch die Härtungsgeschwindigkeit des Phenolharzes erhöhen. Jedoch wurde gefunden, daß die Bildung von Kohlendioxid enthaltenden Blasen in dem imprägnierten Papier wesentlich für die Lagerungsstabilität des imprägnierten Papiers als Halbfertigprodukt ist.
Übliche Phenolharze oder Phenol-modifizierte Harze zur Imprägnierung des Papiers können gemäß der Erfindung verwendet werden, z.B. Harze mit einem Molverhältnis Formaldehyd/Phenol von etwa 1,0 bis 3,0.
Die Imprägnierungslösung ist vorzugsweise in Form einer wäßrigen Lösung des Harzes,enthaltend etwa 40 bis 80 Gew.-% Harz.
Bei der Erzeugung des imprägnierten Papiers gemäß dem Verfahren der Erfindung, wird das Garbonat zweckmäßigerweise der Imprägnierlösung, welche das Harz enthält, zugesetzt. Dies kann erfolgen, indem Kohlendioxidgas durch die Lösung geperlt wird, oder indem eine Substanz, welche Kohlendioxid beim Erhitzen freisetzt, zugesetzt wird. Feste Carbonate können ebenfalls direkt zu der Imprägnierlösung zugesetzt werden oder in Form von Lösungen oder wäßrigen Aufschlämmungen zugesetzt werden. Es ist besonders bevorzugt, Carbonate zuzusetzen, welche Kohlendioxid in Verbindung mit dem Trocknen freizusetzen vermögen, entweder durch Zersetzung des Carbonats als solches oder durch Reaktion mit einer anderen Substanz. Lösliche Carbonate sind bevorzugt. Bicarbonate wie Natriumbicarbonat wurden als besonders geeignet befunden. Übliche Zusätze, wie Freisetzungsmittel, Wachse, Netzmittel usw. können ebenfalls vorhanden sein.
Nach Imprägnierung der Papierbahn wird diese in üblicher Weise getrocknet durch Erhitzen in Luft mit Termperaturen zwischen etwa 150 und 2000C. Bei Verwendung des Zusatzes gemäß der Erfindung kann die Trocknungszeit üblicherweise reduziert werden,
da die Harze schneller zu dem gewünschten Grad der Vorhärtung gehärtet werden. Die Bedingungen beim Trocknen sind vorzugsweise so gewählt, daß eine Freisetzung von Kohlendioxid aus dem Carbonat erfolgt und dies kann festgestellt werden, indem der Film opaker als sonst wird. Zusätzlich zu der Auswahl des Carbonats kann das pH der Imprägnierungslösung und die Trocknungstemperatur zur Beeinflussung der Freisetzung von Gas angewandt werden. Nach gegebenenfalls erfolgender Zwischenlagerung in üblicher Weise kann das getrocknete Papier für
t>zw. !aminierung
übliche Anwendungen verwendet werden. Die SchichtuTfgVzu anderen Materialien und/oder verschiedenen Papierschichten abwechselnd wird normalerweise in Pressen bei Drücken zwischen 5 und 20 kp/cm und Temperaturen zwischen 90 und 18O0C durchgeführt. Wie erwähnt, kann die zur Endhärtung des Harzes erforderliche Zeit mittels der Erfindung vermindert werden, oft auf etwa die Hälfte der Zeit. In Abhängigkeit von den Bedingungen können die Preßzeiten beispielsweise zwischen 20 Sekunden und 15 Minuten liegen.
Eine bevorzugte Verwendung des Papiers gemäß der Erfindung ist als Oberflächenfinish-Film für Materialien auf Holzbasis und besonders als Schalungstafel-Film.
Beispiel
Zu einer üblichen wäßrigen Imprägnierlösung für Papier, welche 60 Gew.-% eines Phenolharzes (Molverhältnis Formaldehyd/Phenol 1,6; Viskosität 120 mPas bei 250C) mit einem pH, das vorher auf 9,5 eingestellt wurde, wird 1 Gew.-% Natriumbicarbonat, berechnet auf die Imprägnierlösung, zugesetzt. Weiterhin werden Farbstoffe, Netzmittel und Freisetzungsmittel in üblicher
2 Weise zugesetzt. Das Harz wird zum Imprägnieren eines 40 g/m saugfähigen Kraftpapiers verwendet, das in den Trocknungszonen des Imprägnierapparats bei Temperaturen von 160 bis 18O0C getrocknet wird, um einen lagerungsstabilen Film mit einem Gesamtgewicht von 120 g/cm und einem Restfeuchtigkeitsgehalt von 6 bis 8 S zu ergeben. Dieser Film wird dann auf ein Substrat von Sperrholz in einer Heißpresse bei einer Preßtempe-
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ratur von 1350C und einem Druck von 1400 bis 1800 kPa gepreßt. Die Preßzeit war nur 4 Minuten, verglichen mit etwa 7 Minuten, was normal ist.

Claims (8)

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann 351318 Dipl.-Ing. F. Klingseisen - Dr. F. Zumstein ju PAT E N TA N WÄ LT E ZUGELASSENE VERTRETER BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFPICE Case 5346 CASCO AB, Stockholm Imprägniertes Papier und Verfahren zu seiner Herstellung Patentansprüche
1. Imprägniertes Papier, enthaltend ein Vorkondensat von Phenol und Formaldehyd, dadurch gekennzeichnet, daß es Blasen von freiem Kohlendioxod enthält.
2. Imprägniertes Papier gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Zusatz von Carbonat oder Kohlendioxid umfaßt.
3. Imprägniertes Papier gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonat ein Bicarbonat ist.
4. Imprägniertes Papier gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonat Natriumbicarbonat ist.
5. Imprägniertes Papier gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an zugesetztem Carbonat zwischen 0,1 und 10 Gew.-S, berechnet auf das Vorkondensat, beträgt.
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6. Imprägniertes Papier gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge zwischen 0,5 und 5 Gew.-\, berechnet auf das Vorkondensat, beträgt.
7. Verfahren zur Erzeugung von imprägniertem Papier, das ein Vorkondensat von Phenol und Formaldehyd enthält, durch Imprägnieren eines Papiers mit einer wäßrigen Imprägnierlösung eines Phenol/Formaldehyd-Vorkondensats und anschließend durch Trocknen und teilweises Härten des Vorkondensats, dadurch gekennzeichnet, daß ein Carbonat zu der Imprägnierlösung zugesetzt wird und daß das Trocknen unter Bedingungen erfolgt, welche ein Freisetzen von Kohlendioxid enthaltenden Blasen in dem Papier ergeben.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Carbonat in der Imprägnierlösung in situ gebildet wird, indem Kohlendioxid durchgeblasen wird.
DE19853513185 1984-04-13 1985-04-12 Impraegniertes papier und verfahren zu seiner herstellung Granted DE3513185A1 (de)

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Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: CASCO NOBEL AB, STOCKHOLM, SE

D2 Grant after examination
8380 Miscellaneous part iii

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