DE69702981T2

DE69702981T2 - Harzverkapselte partikel

Info

Publication number: DE69702981T2
Application number: DE69702981T
Authority: DE
Inventors: D. O'dell; Jayesh Shah; M. Simon
Original assignee: International Paper Co
Current assignee: Nevamar Co LLC
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1997-06-18
Publication date: 2001-03-01
Anticipated expiration: 2017-06-19
Also published as: CA2258224A1; ES2150782T3; DE69702981D1; ATE195958T1; EP0907674A1; AU717690B2; JP4099235B2; IL127579A; AU3395797A; US5962134A; IL127579A0; CA2258224C; WO1997048751A1; EP0907674B1; JP2000512897A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verkapselung von Partikeln, beispielsweise Grobsand und/oder gefärbten Partikeln, in ursprünglich wasserlöslichen Harzen, und betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von teilweise oder vollständig gehärteten, festen Aminoplast- und Phenoplastharzhüllen, die derartige Partikel verkapseln und die resultierenden verkapselten Partikel als auch die daraus hergestellten Produkte.
Es ist häufig wünschenswert, Partikel aus teilweise oder vollständig gehärteten Aminoplast- und Phenoplastharzen, wie beispielsweise Melaminformaldehydharz, Harnstoffformaldehydharz und Phenolformaldehydharz, allgemein auch als Melamin-, Harnstoff und Phenolharze genannt, herzustellen. Diese Partikel können als Füllstoffe, entweder mit oder ohne anorganische Füllstoffe, und als Preßpulver verwendet werden. Eine besonders wichtige Verwendung von derartigen partikulären Materialien, insbesondere von teilweise gehärteten Melaminharzpartikeln, besteht in der Herstellung von abriebresistenten, ästhetischen Deckschichtdekorlaminaten gemäß US-5,344,704, deren Deckschicht auch wünschenswerterweise anorganischen Grobsand beinhaltet, welcher eine erwünschte Mohs- Härte von mehr als 6 oder 7 aufweist, um eine verstärkte Abriebresistenz bereitzustellen.
Thermofixierbare Kondensationsharze auf Wasserbasis, beispielsweise Aminoplast- und Phenoplastharze, wie beispielsweise Melaminharz, Harnstoffharz und Phenolharz, weisen eine als "Wassertoleranz" bekannte Eigenschaft auf. Diese Kondensationsharze sind im ungehärteten Zustand wasserlöslich, aber sobald eine zusätzliche, über den sogenannten "tolerierbaren Wasserhöchstmengenanteil" hinausgehende Wassermenge zugefügt wird, beginnen diese Harze auszufallen und eine, vom Härtungsgrad abhängige Öl-in-Wasser- Emulsion oder Suspension zu bilden. In der Technik wurde versucht, dieses bekannte Phänomen zu vermeiden, da es das Harz "ruinierte".
Falls auf diese Art ausreichend Wasser zu einer derartigen wäßrigen, thermofixierbaren Harzlösung zugefügt wird, um somit den tolerierbaren Wasserhöchstmengenanteil zu überschreiten und eine Öl-in-Wasser-Emulsion des Harzes zu bilden, und man dann versucht, die Aushärtung des Harzes bis zur teilweisen oder vollständigen Härte zu fördern, neigen die Partikel dazu, zu koagulieren und werden verklumpen, und wenn das Harz aushärtet, bildet es große, harte, gesteinsgroße Stücke von gehärtetem oder teilweise gehärtetem Harz, das im Wesentlichen unverwendbar ist, es sei denn, dass diese Stücke zu Pulver zermahlen werden können.
Einige wenige in diesem Bereich tätige Personen haben versucht, die "Wassertoleranz" zu nutzen, um thermofixierbare Harzpulver herzustellen. US-3,428,607 beschreibt die Herstellung von Melaminharzpulvern mit einer Teilchengröße von weniger als 1 um durch die langsame Zugabe des wäßrigen Harzes oder der Harzvorstufe zu dem Wasser, welches ein Schutzkolloid, wie beispielsweise Stärke, Gelatine, Leim, Tragantgummi, Agar-Agar, Zelluloseglykolsäure, alkalische Metallalginate und wasserlösliche Polymere, wie beispielsweise Polyvinylalkohol, Polyvinylpyrrolidon, alkalische Metallsalze von Polyacrylsäure usw. in einer Konzentration zwischen 0,01% und 10% enthält, wobei die Bildung der Partikel bei einem pH-Wert von 6-8 und vorzugsweise bei der Siedetemperatur der Flüssigkeit ausgeführt wird. Ein sehr ähnliches Verfahren wird in US-3,945,980 offenbart, gemäß der das Harz ein Benzoguanaminharz ist. Insoweit es bekannt ist, haben weder dieses Verfahren noch die hergestellten Produkte ein gewisses Ausmaß an wirtschaftlichem Erfolg erreicht und somit wird von diesen Verfahren angenommen, daß sie aufgegeben wurden.
In der US Patentanmeldung mit der Serien Nr. 08/516,738 wird ein verbessertes Verfahren zum Erhalt von Phenoplast- und Aminoplastharzen in partikulärer Form offenbart. Insoweit es jedoch bekannt ist, wurden jedoch thermofixierbare Harzpulver in der Form von Hüllen, die vorgeformte organische oder anorganische Kerne, zum Beispiel Grobsand, verkapseln, nicht vorgeschlagen oder hergestellt. Diese kernumhüllten Pulver würden nicht nur in der Herstellung von gepreßten Harzprodukten und Zwischenstadien oder "grünem" Pressen bei der Produktion von Keramik vorteilhaft sein, sondern würden insbesondere bei der Herstellung von Laminaten im allgemeinen und insbesondere gemäß US-5,344,704 und US- 5,545,476, um Preßplattenformen gegen den durch den anorganischen Grobsand verursachten Verschleiß zu schützen, und bei der Herstellung eines partikulären Harzes, welches Papier auf einer Papier herstellenden Vorrichtung enthält, nützlich sein.
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorstehend aufgezeigten Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
Es ist eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, vollständig oder teilweise gehärtete Aminoplast- und Phenoplastharzpartikel bereitzustellen, die einen Kern aufweisen, der organisch, anorganisch oder beides sein kann, und die von einer ausgewählten und einheitlichen Größe sind und auf eine preisgünstige und verläßliche Art und Weise zu erhalten sind.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren für die Herstellung von vollständig oder teilweise gehärteten Aminoplast- und Phenoplastharzen guter Qualität, wie beispielsweise Melaminharz, Harnstoffharz und Phenolharz, bereitzustellen, die einen anorganischen und insbesondere aus einem verschleißbeständigen, hartem Mineral, wie Aluminiumoxid, bestehenden Kern aufweisen.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, gefärbte Partikel bereitzustellen, die einen gefärbten, von einer transparenten Hülle umgebenen Kern aufweisen, wobei derartige Partikel verwendet werden können, um Laminate und gepreßte Produkte zu bilden, die bisher eine bestimmte, schwierig zu erreichende Erscheinung aufweisen, einschließlich einer dreidimensionalen Erscheinung in einer flachen Oberfläche durch gefärbte Partikel, die innerhalb der Oberfläche eines gepreßten Produktes oder Laminates eher zu treiben scheinen als flach auf der Oberseite zu sitzen.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden durch ein zwei- oder dreistufiges Naßverfahren erreicht, welches im Wesentlichen besteht aus: (1) wahlweise zuerst einem teilweisen Härten einer wäßrigen Lösung des ausgewählten Aminoplast- oder Phenoplastharzes bis zu einem gewissen Härtungsgrad, (2) dann Hinzufügen eines Gemisches aus Wasser, vorgeformten Partikeln, z. B. Grobsand, und entweder eines Schutzkolloids oder vorzugsweise eines wasserunlöslichen Stabilisierungsmittels, nämlich mikrokristalliner Zellulose oder dergleichen, oder eines Gemisches aus einem Schutzkolloid und eines wasserunlöslichen Stabilisierungsmittels, zu der ungehärteten oder teilweise gehärteten wäßrigen Harzlösung, damit die wäßrige Harzlösung eine stabilisierte Emulsion oder Suspension aus getrennten Partikeln mit einem Partikelkern bildet, und (3) danach dem Beginnen oder dem Weiterführen des Härtens der stabilisierten Emulsion oder Dispersion, um Partikelbeschichtungen zu erhalten, welche bis zu dem gewünschten Härtungsgrad fortgeschritten sind.
Die vorstehenden Aufgaben und die Beschaffenheit und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende, genauere Beschreibung der Ausführungsformen ersichtlich.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in Form der Herstellung von Partikeln aus "Melaminharz" beschrieben, welches harte mineralische oder vorgeformte Harzpartikelkerne enthält, aber so verstanden werden soll, daß das gleiche Verfahren auf andere Arten von partikulären Kernen und auf andere thermofixierbare Harze anwendbar ist, die in dem ungehärteten Zustand wasserlöslich sind und die Eigenschaft der "Wassertoleranz" aufweisen, einschließlich Harnstoff, Phenol, Dicyandiamid, modifizierte Melaminharze und anderer Aminotriazinharze einschließlich derer, die in den vorstehend erwähnten US Patenten '607 und '980 usw. offenbart wurden. Der Gehalt der Feststoffe der ungehärteten, wäßrigen Harzstarterlösung ist nicht kritisch, aber eine Starterlösung mit 50 - 70% an Feststoffen wird bevorzugt.
Der Härtungsgrad wird im Allgemeinen während des Härtens durch Erhitzen von wäßrigem Melaminharz durch die Bestimmung der Wassertoleranz gemessen, und die Wassertoleranz (W/T) des Harzes nimmt ab, wenn der Härtungsgrad des Harzes zunimmt. Die Heiß-Harz- Wassertoleranz von einem wäßrigen, ungehärteten Melaminharz liegt normalerweise bei 1,5 Einheiten, nach dem Kochen des wäßrigen Melaminharzes beim Siedepunkt von Wasser für eine gewisse Zeit, um den Härtungsgrad zu fördern, wird die Wassertoleranz auf einen niedrigeren Wert fallen, beispielsweise auf einen Heiß-Harz W/T von 0,4 Einheiten.
Um das Verfahren zu kontrollieren, um die erwünschten Harz-beschichteten Partikel zu erhalten, ist es erforderlich, den Härtungsgrad des Harzes zu messen. Dies wird durch die Differentialscanningkalorimetrie (nachfolgend "DSC" genannt) ausgeführt, welche die im Harz verbleibende Restenergie mißt, und somit eine Messung des verbleibenden Härtungsgrades ergibt, der möglich ist. Die ursprüngliche wäßrige Lösung ungehärteten Harzes weist, wieder unter Verwendung des Melaminharzbeispieles, einen DSC von 80 J/g auf. Nach ungefähr zwei Stunden Kochen bei 100ºC weist sie einen DSC von 50 J/g auf. Nach dem Kochen für ungefähr acht Stunden bei 100ºC weist sie einen DSC von 5 J/g auf, und nach dem Kochen für ungefähr zehn Stunden bei 100ºC weist sie einen DSC von 0 J/g auf.
Wie vorstehend aufgezeigt ist, ist die Emulsion, wenn Wasser zu dem wäßrigen Harz zugefügt wird, ohne daß ein Schutzkolloid oder vorzugsweise ein wasserunlösliches Stabilisierungsmittel, wie beispielsweise mikrokristalline Zellulose, vorliegt, instabil und beim Härten, beispielsweise durch Kochen, verklumpt es und bildet große gesteinsgroße
¹ Wassertoleranz (WT) wird normalerweise wie folgt bestimmt:
Messung der Wassermenge (ml), die erforderlich ist, um bei 25ºC 10 g Melaminharz auszufällen. Dieser Wert dividiert durch 10 ergibt die Wassertoleranzeinheiten des gegebenen Harzes. In einigen Fällen wird die Wassertoleranz auch in % gemessen, wobei die erforderliche Wassermenge, um Melaminharz auszufüllen, mit 10 multipliziert wird.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird die Wassertoleranz bestimmt wie folgt:
Messung der Wassermenge (ml), die erforderlich ist, um bei 25ºC 10 g heißes Melaminharz [heißes Harz, wie es auf dem Reaktor bei 100ºC herauskommt] auszufällen. Dieser Wert dividiert durch 10 ergibt die Wassertoleranzeinheiten des gegebenen Harzes. Diese Art von Wassertoleranz, hierin manchmal auch "Heiß-Harz- Wassertoleranz" genannt, ergibt höhere Wassertoleranzwerte des Harzes, z. B. wenn Melaminharz bei 25ºC eine Wassertoleranz von 0 anzeigt, dann wird es unter heißen Bedingungen eine Wassertoleranz von etwa 0,75-1, 2 Einheiten zeigen.
Stücke. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem durch die Verwendung eines Schutzkolloids beseitigt, beispielsweise wie in den vorstehend erwähnten US Patenten '607 und '980 offenbart ist, oder vorzugsweise und besser durch die Verwendung eines geeigneten wasserunlöslichen Stabilisierungsmittels, wie beispielsweise mikrokristalliner Zellulose, die gewerblich in Form von AvicelTM, einer Zusammensetzung aus etwa 85% - 90% mikrokristalliner Zellulose und 10% - 15% Zelluloseglykolsäure, wie in US- Patentanmeldung mit der Serien Nr. 08/5 16,738 offenbart, verfügbar ist.
Die Auswahl eines geeigneten Stabilisierungsmittels ist für den Erfolg der vorliegenden Erfindung entscheidend, und es wurde gefunden, daß im Allgemeinen die Tenside bzw. oberflächenaktiven Stoffe nicht geeignet sind, da sie während des Kochens eine Änderung der Oberflächenenergie verursachen, was wiederum eine Schaumentwicklung und Feuchtigkeitsprobleme mit sich bringt, jene unerwünschten Auswirkungen, die es erfordern, durch die Verwendung von verschiedenen entgegenwirkenden Materialien ausgeschaltet zu werden. Schutzkolloide, wie beispielsweise Zelluloseglykolsäure und PVA, sind nur schlecht wirksam und ihre Verwendung erfordert, daß eher die Harzlösung der Kolloidlösung zugegeben wird als umgekehrt.
Mikrokristalline Zellulose, wie beispielsweise in Form von AvicelTM, ist das bevorzugte wasserunlösliche Stabilisierungsmittel.
Die erfindungsgemäß vorzugsweise verwendete Menge an AvicelTM fällt in einen sehr engen Bereich von etwa 0,6% bis etwa 3% und beträgt vorzugsweise etwa 1, 2%, basierend auf der Harzmenge (Trockensubstanzen) in der wäßrigen Lösung. Weniger als 0,3% AvicelTM stellen nicht immer verläßlich gehärtetes oder teilweise gehärtetes Harz in partikulärer Form her, d. h. ein Minimum von so wenig wie 0,3% AvicelTM kann eine verläßliche Stabilisierungswirkung bewirken. Die Obergrenze basiert auf praktischen Erwägungen, da mehr als etwa 3% AvicelTM eine unzulässig hohe Viskosität in der Lösung bewirken und auch damit beginnen, die entstehenden, vollständig gehärteten oder teilweise gehärteten Melaminpartikel unklar zu machen, und welche damit für die Verwendung in dem Verfahren für die Herstellung von abriebresistentem Laminat gemäß dem US-5,344,704 weniger geeignet sind, obwohl derartige Partikel für andere Zwecke verwendet werden können, wie beispielsweise Formpulver, Füllstoffe usw.
Wie vorstehend aufgezeigt ist, ist das Verfahren der vorliegenden Erfindung im Grunde ein zwei- oder dreistufiges Verfahren, gemäß welchem das flüssige Melaminharz wahlweise und vorzugsweise zuerst bis zu einem gewünschten Härtungsgrad gekocht wird und dann ein Gemisch aus Wasser, Grobsand oder anderen vorgeformten Partikeln, beispielsweise vorgeformte gefärbte Harzpartikel, und vorzugsweise wasserunlösliche Stabilisierungsmittel, am besten AvicelTM, zugefügt wird, um eine stabilisierte Emulsion oder Dispersion aus getrennten, kernumhüllten Partikeln zu bilden. In dem dritten Schritt wird das Härten durch weiteres Kochen derartig fortgesetzt, um getrennte Partikel einer gegebenen, mittleren Teilchengröße zu erzielen. Der pH-Wert der Harzlösung ist nicht kritisch und kann innerhalb eines Bereiches von 3 bis 11 oder sogar mehr liegen, beträgt aber vorzugsweise pH 9-11. Die Geschwindigkeit des Verfahrens kann durch die Verwendung von einem höherem als atmosphärischen Druck erhöht werden.
Die Länge der Zeit des wahlweisen ersten Schrittes, d. h. das anfängliche Härten vor der Zugabe von (1) den Kernpartikeln, (2) dem wasserunlöslichen Stabilisierungsmittel und (3) des Wasserüberschusses, um den tolerierbaren Wasserhöchstmengenanteil zu überschreiten, bestimmt die Dicke der Hülle der entstehenden; vollständig oder teilweise gehärteten Harzhüllen. In der Praxis ist der erste Schritt wahlweise, da er vollständig ausgelassen werden kann und somit das dreistufige Verfahren zu einem zweistufigen Verfahren verändert, d. h. das Wasser, der Grobsand oder andere vorgeformte Kernpartikel und das Stabilisierungsmittel können der wäßrigen Harzlösung unmittelbar zugefügt werden, bevor sie irgendeiner Weiterentwicklung des Härtens des Harzes unterzogen wurde, in welchem Fall die hergestellten Partikel eine minimale Größe aufweisen werden, wirkungsvoll durch die Größe des Grobsands oder anderer Partikel bestimmt. Die hergestellte Größe ist größtenteils durch die beabsichtigte Verwendung vorgeschrieben und wird, wie vorstehend aufgezeigt, durch den Grad des anfänglichen Härtens und der Kernpartikelgröße gesteuert. Zur Verwendung in dem Dekorlaminat von US-5,344,704 wird es bevorzugt, daß die relativen Mengen an Melaminharz und Kernpartikeln derart ausgewählt werden, daß die Kernpartikel in einer Maximalladung von etwa 50 Gew.-%, basierend auf den Melaminharzfeststoffen, vorliegen und/oder die Hüllen eine Dicke von etwa 5 bis 75 um, und vorzugsweise von etwa 30 bis 40 um, aufweisen.
Die Beschaffenheit der Partikel, welche den Kern-bilden, ist großen Variationen unterworfen, welche von der beabsichtigten Verwendung der endgültigen kernumhüllten Partikel abhängen. Für Formpulver können die Kernpartikel jedes herkömmliches Füllmittel mit einer für eine derartige Verwendung typischen, bekannten Teilchengröße darstellen. Für den Fall der Herstellung von Dekorlaminat, werden zwei Arten der Kernpartikel bevorzugt, nämlich (1) ein so genannter Grobsand bzw. "Splitt", welcher vorzugsweise ein anorganischer Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von vorzugsweise ungefähr 10-50 um, einer Mohs-Härte von vorzugsweise größer als 6 und am meisten bevorzugt aus Aluminiumoxid oder einer Mischung aus Aluminiumoxid und Siliziumoxid ist, und (2) vorgefertigte, gehärtete Harzpartikel mit einer Partikelgröße von beispielsweise 20-150 um, welche von Polyestern und Epoxiden zu Phenoplasten und Aminoplasten reichenden weiten Vielfalt von vorzugsweise vollständig gehärteten Harzen, aber am meisten bevorzugt aus dem Melaminharz selbst, gebildet werden.
Während die nachstehenden Beispiele das Härten durch Erhitzen offenbaren, kann das Härten alternativ durch den Gebrauch eines Katalysators oder eines härtenden Mittels oder durch Erhitzen in Gegenwart eines Katalysators oder eines härtenden Mittels bewirkt werden, welches gemeinsam mit der Wasserstabilisierendes Mittel/Kernmaterial-Mischung zum wasserhaltigen Harz zugegeben werden kann.
Zur Veranschaulichung werden die folgende Beispiele gezeigt:

Beispiel 1

Eine im Handel erhältliche Melamin-Formaldehyd-Harzlösung wird bis zu einer Wassertoleranz von 150-0 erhitzt. Wasser, Aluminiumoxid-Partikel und eine AvicelTM- Aufschlemmung werden zu der anfänglichen gekochten Harzlösung gegeben, und das Kochen wird fortgesetzt, bis der gewünschte Grad an der Härte der den Aluminiumoxidsplittpartikel umgebenden Melaminpartikelhülle erreicht ist. Bei diesem Durchlauf werden Partikel zu drei verschiedenen Zeiten entfernt, wobei das dritte Entfernen die vollständig gehärteten den Aluminium-Partikel umgebenden Melaminharzhüllen bereitstellt.
In jedem Fall werden die Partikel getrocknet und unter dem Mikroskop geprüft. In jedem Fall bringt das Mikroskop im allgemeinen durch eine runde Hülle eingekapselte Partikel zum Vorschein.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, außer daß die Aluminiumoxid-Partikel, anstelle als ein Teil der AvicelTM-Aufschlemmung, gesondert zur Harzlösung gegeben werden. Die Ergebnisse sind die gleichen.

Beispiel 3

Zehn Pfund einer im Handel erhältlichen Melamin-Formaldehyd-Harzlösung mit 1,5% Wassertoleranz werden mit 5 Gramm blau gefärbter, vollständig gehärteter Melaminharzpartikel für zwei Minuten gemischt. Das vorstehende Gemisch wird dann bei 100ºC (210ºF) gekocht, bis die Wassertoleranz unter 0,5% fällt. Zu diesem Zeitpunkt wird eine 10 Pfund Wasser und 32,7 Gramm AvicelTM umfassende Wasser/AvicelTM-Aufschlemmung zu der vorher beschriebenen Mischung gegeben. Das Kochen wird solange fortgesetzt, bis insgesamt 10 Stunden gekocht wurden. Die Partikel werden entfernt, getrocknet und unter einem Mikroskop geprüft, und zeigen eine Einkapselung der blauen Partikel mit einer Hüllwand aus vollständig gehärteten klarem Melaminharz von beträchtlicher Dicke.

Beispiel 4

Zehn Pfund Melaminharz werden bis zu einer Wassertoleranz von 0,5% gekocht. Ein Gemisch aus 10 Pfund Wasser, 32,7 Gramm AvicelTM und 5 Gramm der blauen Melaminharzpartikel wird dann zugegeben, und das Kochen wird für zehn Stunden fortgesetzt. Die Partikel werden dann entfernt, getrocknet und beurteilt, wobei sie eine Einkapselung der blauen Partikel mit deutlich dünneren Hüllwänden aus vollständig gehärteten Melaminharz zeigen als die eingekapselten Partikel in Beispiel 3.

Beispiel 5

Dunkelblaue, vollständig gehärtete Melaminpartikel werden gemäß des Verfahren der U. S. - Patentanmeldung mit der Serien Nr. 08/516,738 hergestellt. Die dunkelblauen Partikel werden nach Größe eingestuft und getrennt, um derartige Partikel mit einer Größe größer als 75 um zu erhalten. Fünf Pfund Melamin-Formaldehyd-Lösung und 5 Gramm dieser dunkelblauen Partikel werden dann für 2 Minuten gemischt. Eine Aufschlemmung aus 32,7 Gramm AvicelTM und 10 Pfund Wasser wird durch Mischen für 15 Minuten hergestellt. Die Melaminlösung, welche die blauen, vollständig gehärteten Melaminpartikel enthält, wird so lange gekocht, bis sie Partikel bildet, wenn sie in kaltes Wasser getropft wird. Die Wasser/- AvicelTM-Aufschlemmung wird dann zu der die blauen Partikel enthaltenden Melaminlösung gegeben, und das Kochen wird bis zu einer Gesamtzeit von 10 Stunden fortgesetzt. Die entstandene Lösung wird gefiltert und die entstandenen Partikel werden getrocknet. Eine mikroskopische Untersuchung zeigt dunkelblaue Partikel, welcher von einem durchsichtigen Melaminüberzug mit beträchtlicher Dicke eingekapselt sind.

Beispiel 6

Die gemäß Beispiel 5 hergestellten Partikel werden benutzt, um in Übereinstimmung mit US-5,344,704 Laminat herzustellen. Das entstandene Laminat ist dunkelblau, aber die Farbe scheint unter der Oberfläche des Laminats zu liegen.

Beispiel 7

Ein gemäß Beispiel 1 hergestellter, eingekapselter Aluminiumoxid-Splitt wird verwendet, um gemäß US-5,344,704 Dekorlaminat herzustellen. Die Plattenabnutzung wird verringert, da der Splitt eingekapselt ist und die Preßplattenform nicht zerkratzt wird.

Beispiel 8

Zehn Pfund einer im Handel erhältlichen Melamin-Formaldehyd-Lösung werden bis zu einer Wassertoleranz von 0,05 gekocht. Zu dieser Flüssigkeit wird eine Aufschlemmung aus 10 Pfund Wasser, 32,7 Gramm AvicelTM, 20 Gramm roter/rosaroter vollständig gehärteter Melaminharzpartikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 50 um und 30 Gramm Aluminium-Partikel mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 30 um gegeben. Die entstandene Aufschlemmung wird erhitzt, bis die umhüllten Partikel ausfallen. Die Flüssigkeit wird abfiltriert, die gemischten Partikel werden getrocknet und dann zur Herstellung von Dekorlaminat gemäß US-5,344,704 verwendet.

Beispiel 9

Beispiel 3 wird bis auf die Verringerung der verwendeten Menge an AvicelTM auf 26,6 Gramm, was 0,9 Gew.- % des festen Melaminharzes entspricht, wiederholt. Die Ergebnisse sind die gleichen.

Beispiel 10

Beispiel 4 wird bis auf die Verringerung der verwendeten Menge an AvicelTM auf 26,6 Gramm wie in Beispiel 9 wiederholt. Die Ergebnisse sind die gleichen wie in Beispiel 4.

Beispiel 11

Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt, außer dass die Menge der blau gefärbten, vollständig gehärteten Melaminharzpartikel auf 50 Gramm erhöht wird, was ungefähr 1,7 Gew.-% des festen Melaminharzes entspricht. Die Ergebnisse sind die gleichen wie in Beispiel 3.

Beispiel 12

Das Verfahren von Beispiel 4 wird wiederholt, außer dass wie in Beispiel 11 die Menge der blau gefärbten, vollständig gehärteten Harzpartikel auf 50 Gramm erhöht wird. Die Ergebnisse sind die gleichen wie in Beispiel 11.

Beispiel 13

Das Verfahren von Beispiel 5 wird wiederholt, außer dass die vollständig gehärteten blauen Harzpartikel in einer Menge von 50 Gramm anstelle von 5 Gramm verwendet werden, die 50 Gramm entsprechen ungefähr 3, 4% des festen Melaminharzes. Die Ergebnisse sind im Allgemeinen die gleichen wie in Beispiel 5.

Beispiel 14

Das Verfahren von Beispiel 5 wird wiederholt, außer dass die Menge an AvicelTM auf 17,7 Gramm verringert wird, was ungefähr 1,2 Gew.- % des festen Melaminharzes entspricht. Die Ergebnisse sind die gleichen.
Die vorangehende Beschreibung der spezifischen Ausführungsformen wird die allgemeine Natur der Erfindung, so vollständig, wie andere es können, durch Bezug auf das vorhandene Wissen zum Vorschein bringen, leicht die verschiedenen Anwendungen wie bestimmte Ausführungsformen ohne übermäßiges Experimentieren und ohne Abweichung vom artgemäßen Konzept verändern und/oder anpassen, und deshalb sollen und sind derartige Anpassungen und Veränderungen beabsichtigt, innerhalb der Bedeutung und des Ausmaßes von Äquivalenten der beschriebenen Ausführungsformen verstanden zu werden. Zum Beispiel können auch Zusätze wie solche anwesend sein, die in der vorstehend erwähnten US-3,428,607 dargelegt wurden, einschließlich Stärke und/oder Gelatine und/oder Quarzstaub, aber die Menge solcher Zusätze sollte nicht so groß werden, dass die Viskosität dieser Harzlösung so erhöht wird, dass sie größer als die Viskosität einer Harzlösung wird, welche 3% mikrokristalliner Zellulose enthält.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von ganz oder teilweise gehärteten Aminoplast- oder Phenoplast beschichteten Partikeln, umfassend

Bereitstellen einer wässerigen Lösung eines Aminoplast- oder Phenoplastharzes mit einem tolerierbaren Wasser-Höchstmengenanteil,

Hinzugeben eines aus Teilchen bestehenden, kernbildenden Materials und eines Gemisches aus Wasser und einem wasserunlöslichen Stabilisierungsmittel, um den tolerierbaren Wasser-Höchstmengenanteil des Harzes zu übertreffen und um somit eine Emulsion oder Suspension der Harzpartikel in Wasser zu bilden, und

Fördern des Härtens des Harzes, um ganz oder teilweise gehärtete Harzbeschichtungen zu bilden, die das aus Teilchen bestehende kernbildende Material verkapseln.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das Fördern des Härtens mittels Erwärmung durchgeführt wird.

3. Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem das Fördern des Härtens bei höherem als atmosphärischem Druck durchgeführt wird.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das wasserunlösliche Stabilisierungsmittel mikrokristalline Zellulose ist.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem vor dem Mischungsschritt die Harzlösung einem teilweisen Härten unterworfen wird.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis S. bei dem das Harz Melaminharz ist.

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das aus Teilchen bestehende, kernbildende Material anorganische Partikel umfaßt.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, bei dem die anorganischen Partikel abriebresistente Partikel mit einer Mohs-Härte von größer als 6 umfassen.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder 8, bei dem die Partikel eine durchschnittliche Partikelkorngröße von 10 bis 50 um aufweisen.

10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem das aus Teilchen bestehende kernbildende Material wenigstens zum Teil gehärtete Harzpartikel umfaßt.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem die gehärteten Harzpartikel gefärbt sind.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, bei dem die Harzpartikel eine durchschnittliche Teilchenkorngröße von 20 bis 150 um aufweisen.

13. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem die Harzbeschichtungen eine Dicke von etwa 5 bis 75 um, vorzugsweise von etwa 30 bis 40 um, aufweisen.

14. Harzverkapselte Partikel, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13.

15. Abriebresistentes Hochdruck-Dekorlaminat, umfassend einen Kern, eine dekorative Schicht über dem Kern und eine im wesentlichem transparente Schutzschicht über der dekorativen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht harzverkapselte Partikel gemäß Anspruch 14 enthält.

16. Harzverkapselte Partikel, wobei jedes der Partikel einen Kern und eine Beschichtung darauf enthält, der Kern ein Feststoff ist und ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus einem anorganischen Material und einem Harz besteht, wobei die Beschichtung ein teilweise gehärtetes oder ganz gehärtetes Harz mit einem tolerierbaren Wasser- Höchstmengenanteil umfaßt.

17. Verfahren zur Herstellung von Aminoplast- oder Phenoplast beschichteten Partikeln, umfassend

Zurverfügungstellen einer wässerigen Lösung eines Aminoplast- oder Phenoplastharzes mit einem tolerierbaren Wasser-Höchstmengenanteil,

Hinzugeben von kernbildenden Partikeln und einem Schutzkolloid, einem wasserunlöslichen Stabilisierungsmittel, oder einer Mischung davon zusammen mit einer Wassermenge, die geeignet ist, um den tolerierbaren Wasser-Höchstmengenanteil des Harzes zu übertreffen und um somit ungehärtete oder teilweise gehärtete Harzbeschichtungen über den kernbildenden Partikeln in Wasser zu bilden, und

Fördern der Härtung des ungehärteten oder teilweisen gehärteten Harzes, um teilweise oder ganz gehärtete Harzbeschichtungen mit einer Dicke von vorzugsweise von 5 bis 75 um zu formen, die die aus Teilchen bestehenden kernbildenden Partikel verkapseln.