DE851849C - Waermebestaendiger Harz-Schicht-Stoff und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Waermebestaendiger Harz-Schicht-Stoff und Verfahren zu seiner Herstellung

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DE851849C
DE851849C DER3865A DER0003865A DE851849C DE 851849 C DE851849 C DE 851849C DE R3865 A DER3865 A DE R3865A DE R0003865 A DER0003865 A DE R0003865A DE 851849 C DE851849 C DE 851849C
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    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21JFIBREBOARD; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM CELLULOSIC FIBROUS SUSPENSIONS OR FROM PAPIER-MACHE
    • D21J1/00Fibreboard
    • D21J1/16Special fibreboard

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Description

  • Wärmebeständiger Harz-Schicht-Stoff und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrittt Ilarz-Schicht-Stoffe neuartigen :'lufbaus und bezieht sich auf ein neuartiges Verfahren zur Verstellung derselben, so daß die Endprodukte verhältnismäßig hohen Temperaturen in der Größenordnung; von i5o bis i8o° und darüber ohne Aufwerfen, Abblättern od. dgl. Beschädigungen widerstehen können.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein wärmebeständiger Harz-Schicht-Stoff, der sich zur Verwendung bei der Herstellung \-()u aus Blech und Harz-Schicht-Stoffen zusammengesetzten Gegenständen eignet, die eine 1?maillierung, Lackierung od. dgl. Endbearbeitung erfahren, und wie sie z. B. bei der Herstellung von elektrischen Kühlschränken, Kraftfahrzeugen u. dgl. Verwendung finden. Bei der Herstellung zusammengesetzter :'Artikel_ der obenerwähnten Art ist es äußerst wünschenswert, die Harzschichtteile des Gegenstandes mit dem gleichen Email- od. dgl. Überzug zu versehen, wie er auf die Metallteile aufgebracht wird, und das Einbrennen dieses Überzugs auf dem gesamten Bauteil in einem einzigen Arbeitsgang vorzunehmen, wobei der gleiche Ofen und die gleichen Temperaturen sowohl für den Harz=Schicht-Stoff als auch den Metallbestandteil Verwendung finden.
  • Bei der Herstellung elektrischer Kühlschränke u. dgl. ist es beispielsweise wünschenswert, für die Innenfüllung der Schranktür einen Harz-Schicht-Stoff als Baumaterial zu verwenden, da dieser ausgezeichnete wärmeisolierende Eigenschaften aufweist. Vorzugsweise soll für die Außenfläche dieses Schichtstoffes der gleiche aufgebrannte Emailüberzug wie bei den Metallteilen von Gehäuse und Tür aufgebracht werden; und es ist weiterhin wünschenswert, diesen Überzug für den gesamten . Bauteil in einem einzigen Einbrennvorgang einzubrennen. Jedoch war diese Arbeitsweise früher unmöglich, da 'die Harz-Schicht-Stoffe bisher bei Temperaturen von 95 bis i8o° oder darüber, die für das Einbrennen dies Emailiiberzugs notwendig sind, aufblätterten oder sich verwarfen. Dieses Aufblättern oder Verwerfen war eine Folge der Verdampfung restlicher, flüchtiger Bestandteile in den nach -den früher bekannten Verfahren hergestellten Schichtstoffen.
  • Gemäß der Erfindung werden die erwähnten Schwierigkeiten durch einen neuartigen Aufbau des Schichtstoffes und durch ein neuartiges Verfahren zur Herstellung desselben in folgender Weise überwunden: Der Hauptteil und. eine der Außenflächen des Schichtstoffes weisen nach der Erfindung einen verhältnismäßig geringen Harzgehalt und damit einen verhältnismäßig porösen Aufbau auf, so daß dadurch der Austritt von Restgasen beim Erhitzen erleichtert wird. Die gegenüberliegende Außenfläche des Schichtstoffes dagegen besteht nach der Erfindung aus einer Oberflächenlage, die einen verhältnismäßig hohen Harzgehalt aufweist und daher verhältnismäßig undurchdringlich und undurchlässig für den Austritt von Gasen während des Erhitzens ist. Auf diese Oberfläche wird dann der Emailüberzug aufgebracht, der nach dem Einbau des Schichtstoffes in einen Bauteil aufgebrannt werden soll. Infolge dieser Bauart sind die Restgase beim Austritt aus dem Schichtstoff während des Einbrennvorganges gezwungen, vom Hauptteil des Schichtstoffes durch die innere und verhältnismäßig poröse Oberfläche -zu entweichen, so daß geringe, dadurch hervorgerufene Beschädigungen dieser Oberfläche praktisch unsichtbar bleiben oder das Aussehen des Bauteiles nach dem Aufbrennen nicht beeinträchtigen. ' Auf der anderen Seite widersteht ,die äußere, emaillierte Oberfläche des Schichtstoffes, die während des Einbrennvorganges verhältnismäßig undurchdringlich und unporös für Gase ist, dem Austritt dieser Gase und wird daher durch die austretenden Gase nicht aufgeworfen oder verworfen.
  • Insbesondere finden nach der Erfindung für den Hauptteil und eine der Außenflächen des Schichtstoffes übereinandergelegte Lagen verhältnismäßig dicken und porösen Faserplattenstoffes, beispielsweise Packpapier, Alphacellulose, Lumpen- oder Sulfitpapier, beispielsweise von o,25 bis 0,3 mm Dicke; Verwendung, die mit einem verhältnismäßig geringen Gehalt an in der Hitze aushärtendem Harzlack imprägniert sind, so daß sie bei der darauffolgenden Ofentrocknung einen Trockenharzgehalt von annähernd 5o bis 85 % des Gewichtes des Faserplatfenmaterials oder annähernd 35 bis 45 % dds Gesamtgewichtes des so imprägnierten Schichtstoffes enthalten. Für die gegenüberliegende Oberflächenlage des Schichtstoffes, d. h. für die, die beim Erhitzen verhältnismäßig undurchlässig für die austretenden Gase sein soll, findet nach der Erfindung eine Oberflächenlage von Fasermaterial der obenbezeichneten Art Verwendung, die verhältnismäßig dünn ist, d. h. 0,075 bis o,i mm Dicke hat, und die stark mit in der Hitze aushärtendem Harzlack derart imprägniert ist, daß sich beispielsweise nach der darauffolgenden Ofentrocknung ein Trockenharzgehalt von annähernd 120 bis 185 Gewichtsprozent des Papiers oder annähernd 55 bis 65 % des Gesamtgewichts Jes so behandelten Stoffes ergibt.
  • Darüber hinaus findet zusätzlich zu den neuartigen, baulichen Eigenschaften des obenerwähnten Schichtstoffes ein neuartiges Verfahren zur Erzeugung des Schichtstoffes Verwendung, durch das der Großteil der flüchtigen Bestandteile während der Herstellung des Schichtstoffes ausgetrieben wird, so daß beim darauffolgenden Aufbrennen des Emailüberzugs eine verhältnismäßig geringe Neigung für weiteren Gasausstoß vorhanden ist. Dies wird durch die folgenden Verfahrensschritte bei der Herstellung des Schichtstoffes erreicht. Nach dem anfänglichen Imprägnieren des Faserschichtstoffes mit Harzlack, um sowohl den niedrigen Harzgehalt aufweisenden Stoff als auch das hohen Harzgehalt aufweisende Oberflächenschichtmaterial zu erhalten, wird dieses einer Ofentrocknung bei einer solchen Temperatur und über eine solche Zeitspanne ausgesetzt, daß nicht nur das Lösungsmittel für den Lack sich verflüchtigt und ausgetrieben wird, sondern gleichzeitig das Harz bis auf einen Zustand verfestigt wird, der sich dem Ende des in der Hitze aushärtenden Zustandes so dicht als möglich nähert und sich mit der darauffolgenden Vereinigung und Befestigung der überlagerten Schichten bei der darauffolgenden üblichen kombinierten Wärme- und Druckbehandlung vereinbaren läßt, die für die Verfestigung und Umwandlung des Harzes vom in der Hitze aushärtenden, in den in der Hitze ausgehärteten, unerweichbaren und unlösbaren Zustand Anwendung findet, d. h. beim Ofentrocknungsvorgang wird das Harz in den Zustand beginnenden übergangs in den in der Hitze ausgehärteten Zustand verfestigt. Anders ausgedrückt heißt das, daß das Trocknen und Erwärmen des Lackes bis zu einem solchen Grad ausgeführt wird, daß der Lack von einer A-Stufe im wesentlichen in den Endzustand der B-Stufe übergeht.
  • Nachdem Haupt- und Oberflächenschichtmaterial auf diese Weise bis zu dem obenerwähnten Ausmaß im Ofen getrocknet sind, werden die Schichten des niedrigen Harzgehalt aufweisenden Hauptmaterials bis zur gewünschten Dicke aufeinandergelegt und auf einer Außenfläche eine Schicht des Oberflächenmaterials mit hohem Harzgehalt aufgebracht. Diese Zusammenstellung wird dann in eine erhitzte Presse eingelegt, die von üblicher Bauart ist und zur überführung der Schichten in die endgültige geschichtete Platte dient, während gleichzeitig die geschichtete Platte in ihre gewünschte Endform übergeführt und das enthaltene Harz vom in der Hitze aushärtenden Zustand in die in der Hitze ausgehärtete, unerweichbare und unlösbare C-Stufe übergeführt wird. Dann wird Druck auf diese Zusammenstellung, jedoch mir für einen kurzen Anfangszeitraum, beispielsweise nicht über ein Drittel und gewöhnlich beträchtlich weniger der Gesamtheißpreßzeit, die erforderlich ist, um das Harz im wesentlichen in den in der Hitze ausgehärteten Zustand überzuführen, angewendet, worauf der Druck vorübergehend nachgelassen wird, um überschüssiges flüchtiges Material durch die verhältnismäßig poröse oder niedrigen Harzgehalt aufweisende Oberfläche entweichen zu lassen. Wie später noch erläutert wird, ist dieses vorübergehende Nachlassen des Druckes zum Austritt der Gase wesentlich für den Erfolg des Verfahrens und muß während eines richtigen Zeitraums bei der Überführung des Harzes von derer in der Hitze aushärtenden Zustand in den End- oder voll ausgehärteten C-Zustand bewirkt werden. Nach dem anfänglichen vorübergehenden Nachlassen des Druckes wird dieser wieder hergestellt und ununterbrochen aufrechterhalten, bis das Harz vollständig verfestigt, d. h. in den in der Hitze ausgehärteten oder C-Zustand übergeführt ist, was von einer Vereinigung der Schichten und einer Formgebung begleitet ist. Darauf wird der Druck aufgehoben und der gepreßte Gegenstand aus der Form entfernt. Wird das Verfahren, wie erklärt, richtig ausgeführt, ist es nicht notwendig, das Schichtmaterial in der Form herunterzukühlen, sondern es kann sofort nach Beendigung des Preßvorganges entfernt werden.
  • Wie bereits oben erwähnt, ist es für den Erfolg des Verfahrens wesentlich, daß das obenerwähnte anfängliche vorübergehende Nachlassen des Druckes im richtigen Teil des Überführungsvorganges des Harzes vom in der Hitze aushärtenden Zustand in den vollständig ausgehärteten oder C-Zustand bewirkt wird. Erfolgt dieses Nachlassen des Druckes zu bald, so werden die flüchtigen Bestandteile nicht ausreichend ausgetrieben, sondern ein Überschuß flüchtiger Bestandteile verbleibt in dem gepreßten Gegenstand, und beim Nachlassen des Druckes am Ende des Verformungsvorganges dehnen sich diese flüchtigen Bestandteile aus und rufen ein Aufwerfen des Gegenstandes hervor. Erfolgt andererseits dieser anfängliche Druckabfall zu spät, so dehnen sich die im Gegenstand enthaltenen flüchtigen Bestandteile aus und trennen die Schichten mit einem leicht zu hörenden Krachen. Wird dann der Druck wieder aufgebracht, so werden die Schichten nicht richtig miteinander verbunden, weil das Harz bereits zu weit in den vollständig ausgehärteten oder C-Zustand übergeführt ist. Infolgedessen muß das anfängliche Nachlassen des Formdruckes bewirkt werden, nachdem das Harz genügend von dem in der Hitze aushärtenden oder ß-Zustand in den vollständig ausgehärteten oder C-Zustand übergeführt ist, so daß kein Verwerfen auftritt. Diese Überführung darf jedoch andererseits nicht so weit bis in den voll ausgehärteten oder C-Zustand vorangetrieben werden, daß das darauffolgende richtige Binden der Schichten bei Wiederaufbringen des Druckes verhindert wird.
  • Es wurde gefunden, daß der richtige Zeitraum für das kurzzeitige Lösen der Form, um die Gase nach Einleitung des heißen Preßvorganges auszutreiben, nur einen kleinen Bruchteil, nicht über ein Drittel und gewöhnlich beträchtlich weniger der Gesamtzeitdauer :des Heißpreßvorganges, betragen soll, der zur Vereinigung der Schichten und vollständigen Verfestigung des Harzgehaltes in den in der Hitze ausgehärteten Zustand sein soll und eine Angelegenheit von Sekunden ist, verglichen mit der Minutenzeitdauer des gesamten erforderlichen Heißpreßvorganges. Die gesamte Heißpreßzeit zur Formung der endgültigen Schichtplatte und vollständigen Verfestigung des Harzgehaltes in den in der Hitze ausgehärteten oder C-Zustand kann, abhängig vom verwendeten Harz, der Temperatur und dem Druck, die für den Heißpreßvorgang erforderlich sind, usw., unter extremen Bedingungen zwischen g/4 Minuten und annähernd 7 Minuten schwanken. Der entsprechende richtige Zeitraum für das kurzzeitige Lösen der Form nach dem anfänglichen Aufbringen des Druckes zum Austreiben der angesammelten Gase beträgt zwischen 5 und 20 Sekunden und wächst proportional in diesen Grenzen entsprechend der obenerwähnten gesamten Heißpreßzeit, die erforderlich ist, um die Endschichtplatte zu erzeugen, d. h. er schwankt von annähernd 5 Sekunden für das anfängliche Nachlassen des Druckes bei einer Gesamtheißpreßzeit von annähernd 3/4 bis i Minute und annähernd 2o Sekunden bei einer Heißpreßzeit von annähernd Minuten mit entsprechend proportionalen Zwischenwerten., Da es sich jedoch beim Harz während des Heißpreßvorganges um eine exotherme Reaktion 'handelt, trägt diese darüber hinaus dazu bei, in der Schichtplatte mehr oder weniger unabhängig von deren Dicke eine im wesentlichen gleichmäßige Temperatur aufrechtzuerhalten, so daß die obengenannten Zahlen mehr oder weniger unabhängig von der Dicke der Schichtplatte sind. Aus den obengenannten Zahlen ergibt sich, daß die Dauer des anfänglichen Druckabfalls gewöhnlich ein Zehntel bis ein Zwanzigstel des gesamten Heißpreßvorganges beträgt, der zur Urriwandlung des Harzes in den im wesentlichen vollständig ausgehärteten Zustand notwendig ist.
  • Zum Imprägnieren des Faserschichtmaterials wird nach der Erfindung vorzugsweise ein Harzlack mit sc'hnell'härtendem synthetischem Harz verwendet. Für diesen Zweck eignen sich Phenolaldehydharze, die durch Reaktion von Formaldehyd und seinen Homologen mit Phenol und seinen Homologen, beispielsweise Kresol, Xylenol usw., oder Mischungen derselben, wie beispielsweise die verschiedenen Kresolgemische. Dieses synthetische Harz wird im A-Zustand hergestellt und zu einem geeigneten Lack durch Zusatz geeigneter leicht flüchtiger organischer Lösungsmittel, wie Äthyl-oder Isopropylalkohol, aufbereitet, beispielsweise im Verhältnis von 4 bis 5 Gewichtsteilen Harz zu 6 bis 5 Gewichtsteilen Lösungsmittel. Obwohl der Lack auf das Faserschichtmaterial in beliebiger Weise, wie Bepinseln, Besprühen usw., aufgebracht werden kann, wird dieses Material, beispielsweise eine absorbierende Art von Packpapier, vorzugsweise als fortlaufender Streifen durch ein Harzbad geführt, wobei das Papier vollständig imprägniert und gesättigt wird. Dann läuft das Papier durch Quetschwalzen, die den Lack bis zum gewünschten obenerwähnten Ausmaß ausdrücken.
  • Von den Quetschwalzen wird das auf diese Weise imprägnierte Papier durch einen Ofen geführt, in dem es einem mit hoher Geschwindigkeit und in entgegenge§etzter Richtung strömenden Luftstrom von annähernd 14o bis i5o° ausgesetzt wird. Die Papierzuführungsgeschwindigkeit ist derart geregelt, daß jeder Teil im Ofen so lange verbleibt und der erhöhten Temperatur für eine Zeitspanne ausgesetzt wird, die nicht nur ausreicht, um das Lösungsmittel zu verflüchtigen und zu entfernen, sondern auch genügt, das Harz in einen Grenzzustand zwischen dem in der Hitze aushärtenden oder B-Zustand und dem Übergang in den vollständig ausgehärteten oder C-Zustand zu bringen. Die Verfestigung des Harzes im Schichtstoff bis zu der genannten Stufe kann beim Ofentrocknen genau gesteuert werden, da nur eine Blattstärke des Schichtmaterials behandelt wird und die Zufuhrgeschwindigkeit des Papiers durch den Ofen sorgfältig geregelt und eingestellt werden kann. Für den obenerwähnten Ofentrocknungsvorgang wird das Harz bis zum richtigen Ausmaß verfestigt, indem die Zufuhr derart geregelt wird, daß jeder Teil des Papiers annähernd 9/a bis 4 Minuten, vorzugsweise jedoch zwischen annähernd i und 2 l@iinuten, im Ofen verbleibt, wobei das Papier selbstverständlich im wesentlichen bei Raumtemperatur in den Ofen eintritt.
  • Das so behandelte Papier wird dann zur Bildung des geschichteten Aufbaus in Blätter 'geeigneter Größe geschnitten, und für den obengenannten Verwendungszweck werden die Blätter bis zu einer solchen Stärke aufgestapelt, daß sich ein Enderzeugnis von annähernd 0,4 bis o,16 cm Dicke ergibt, das gewöhnlich annähernd zehn übereinandergelegte Blätter des im Ofen getrockneten, mit Harz imprägnierten Stoffes bei einem Endprodukt von o,16 cm Stärke erfordert. Dabei findet das mit niedrigem Harzgehalt imprägnierte Papier für den Hauptteil des Schichtstoffes Verwendung, während eine freie Oberfläche aus dem den höheren Harz-Behalt aufweisenden Stoff besteht.
  • Dieser Stapel wird dann in eine Heißpresse üblicher Bauart mit Drücken von annähernd 7o bis 125 kg/cm2 bei Temperaturen von annähernd i 5o bis 18o° eingelegt, um den Stapel heiß zu pressen und die Schichten zu der endgültigen Schichtplatte zu vereinigen, während ihnen gleichzeitig ihre Endform erteilt und das Harz von dem in der Hitze aushärtenden oder B-Zustand in den vollausgehärteten oder C-Zustand übergeführt wird.
  • Durch Niederdrücken des Vorrichtungskoll)2ns wird im Anfang kurzzeitig gepreßt, d. h. bei den verwendeten Harzen und dem obengenannten Heißpreßverfahren annähernd 5 bis 20 Sekunden, worauf der Kolben vorübergehend gehoben und der Druck aufgehoben wird, um das flüchtige Material aus dem Schichtstoff austreten zu lassen. Darauf wird für die restliche Zeit der Kolben wieder niedergedrückt und gepreßt, um das Harz von dem in der Hitze aushärtenden in den ausgehärteten Zustand überzuführen. Bei den obenerwähnten Temperatur- und Druckbedingungen schwankt die gesamte Heißpreßzeit zur Überführung des Schichtstoffes in den ausgehärteten Zustand zwischen i und 7 Minuten, abhängig von der besonderen Temperatur und dem verwendeten Harz. Je höher die Temperatur ist, bei der das Pressen in dem erwähnten Bereich zwischen i5o und i8o° erfolgt, desto kürzer ist der Zeitraum für den Anfangsdruckabfall und die Gesamtzeit innerhalb der obengenannten Grenzen, und umgekehrt. Bei noch höheren Preßtemperaturen wird die Aushärtezeit entsprechend kürzer, und umgekehrt.
  • Die Oberflächenschicht mit höherem Prozentgehalt an Harz bildet eine gute Unterlage für den Email- od. dgl. Sikkativüberzug, ist jedoch verhältnismäßig undurchlässig für Gase. Würde eine solche Oberflächenschicht demnach auf beiden Seiten des Schichtstoffes aufgebracht werden, so würden Schwierigkeiten beim Austritt der frei gewordenen Gase während des anfänglichen, kurzzeitigen Druckabfalles auftreten. Auch im Hauptteil des Schichtstoffes müssen genügend Poren für den Austritt der frei gewordenen Gase vorhanden sein, um ein Aufwerfen während dieses Vorganges zu verhindern. Aus diesem Grund müssen der Hauptteil des gepreßten Schichtstoffes und wenigstens eine seiner Seiten aus einem Material bestehen, .dessen Poren nicht vollständig mit Harz gemäß dem obenbeschriebenen Schichtaufbau und seiner Herstellung gefüllt sind.
  • Nach dem Pressen des Schichtstoffes in der oben beschriebenen Weise kann ein Einall- od. dgl. Sikkativüberzug auf die Oberflächenlage mit höherem .Harzgehalt durch Besprühen, Bepinseln usw. aufgebracht werden, und der überzogene Gegenstand kann ohne Beschädigungsgefahr durch den üblichen Einbrennofen laufen. Vorzugsweise soll jedoch die Einbrenntemperatur auf eineTemperatur beschränkt sein, die nicht wesentlich diejenige Temperatur überschreitet, bei der der Gegenstand in der Heißpresse verfestigt wurde. Zur Erzielung bester Ergebnisse soll der Gegenstand vorzugsweise bei einer Temperatur verfestigt werden, die etwas über der liegt, bei der später aufgebrannt wird.
  • Der Emailüberzug kann aus in der Hitve aushärtendem Melaminharz, allein oder verändert durch Alkydharze und mit entsprechenden Farbstoffen, beispielsweise Zinksulfid, Titandioxyd, hergestellt werden. Ein solcher Emailüberzug bildet nach dem Aufsprühen auf den in der Hitze ausgehärteten Phenolharz-Schicht-Stofi und Brennen zur Umwandlung des Überzugharzes in den ausgehärteten Zustand eine ausgezeichnete und dauerhafte Verbindung mit dem Schichtstoff. Die folgenden Beispiele sind spezielle Ausführungsformen des Verfahrens und der sich ergebenden Erzeugnisse nach der vorliegenden Erfindung. Beispiel i Ein Harzlack zum Imprägnieren des Faserschichtmaterials wird in folgender Weise bereitet: io Gewichtsteile Phenol, io Gewichtsteile wäßriger Formaldehydlösung (37,5o/oig, nämlich technisches Formalin) und o,i Gewichtsteil Ätznatron (gelöst in genügend Wasser zur Bildung einer wäßrigen Lösung) werden in einen Dampfmantelkessel eingefüllt, der mit einem Wassermantelkondensator verbunden ist und zum Rückfluß bei im wesentlichen atmosphärischem Druck eingerichtet ist. Der Dampf wird in den Kesselmantel mit 3,5 bis 5,75 kg/crn° eingeführt und die Mischung für annähernd 30 Minuten zum Rückfluß gebracht. Darauf wird der Dampf abgeschaltet, kaltes Wasser durch den Mantel zirkulieren gelassen und- ein Vakuum im Kessel erzeugt, bis das Wasser durch Destillation von der :lasse bis auf annähernd 2,5 Gewichtsteile Wasser der Masse entfernt ist. Das so vorbereitete Harz wird dann in einen zum Imprägnieren geeigneten Lack umgewandelt, indem man es in annähernd 2,5 Gewichtsteilen gio/oigem Isopropylalkohol löst.
  • Zur Herstellung des harzimprägnierten Faserschichtmaterials geringen Harzgehaltes, wie es im Hauptteil des Schichtstoffes Verwendung findet, wird ein absorbierendes Packpapier von annähernd 0,25 bis 0,3 mm Dicke in Form eines fortlaufenden Streifens durch ein Bad des obenerwähnten Lackes geführt und vollständig mit ihm imprägniert. Das Papier wird dann dem Bad entnommen und zwischen Quetschwalzen geleitet, um den Harzüberschuß bis zu dem obenerwähnten Ausmaß zu entfernen. Das Papier wird dann durch einen Ofen geführt, der mit einem mit hoher Geschwindigkeit gegenströmenden Luftstrom von annähernd 14o bis i5o° versehen ist, um das Harz zu trocknen und zu verfestigen. Zu diesem Zweck bleibt das Papier im Ofen für einen Zeitraum von annähernd i Minute, wobei der Harzgehalt,durch die Quetschwalzen von Anfang an so eingestellt ist, daß der Trockenharzgehalt nach der Ofentrocknung ungefähr 35 bis 45 Gewichtsprozent des sich ergebenden imprägnierten Produktes beträgt. Die Oberflächenschicht mit höherem Harzgehalt wird aus einem Packpapier von o,o8 mm Dicke hergestellt und in ähnlicher Weise behandelt und läuft durch den Ofentrockner mit einer solchen Geschwindigkeit, daß jeder Teil des Papiers im Ofen annähernd 2 Minuten verbleibt, wobei der Harzlackgehalt von Anfang an durch die Quetschwälzen so eingestellt ist, daß sich nach dem Ofentrocknen ein Trockenharzgehalt von annähernd 55 bis 65 % des Gesamtgewichtes des sich ergebenden harzimprägnierten Papiers ergibt.
  • Das Papier wird daraufhin geschnitten und zu einem Stapel von zehn Blatt mit niedrigem Harzgehalt aufgestapelt, wobei die obere Oberflächenschicht aus den höheren Harzgehalt aufweisendem Oberflächenmaterial besteht. Diese Zusammenstellung wird dann in eine Heißpresse eingelegt, die einen Druck von 1o5 kg/cm2 und eine Temperatur von r65° zu erzeugen vermag, und der Druck wird zur Verbindung der Schichten angewendet. io Sekunden nach Einleitung des Heißpreßvorganges wird die Form vorübergehend gelöst, um die angesammelten Gase entweichen zu lassen, worauf die Form wieder für eine Gesamtzeitdauer von 4 Minuten geschlossen wird. Die sich ergebende Schichtplatte hat eine Dicke von o,16 cm.
  • Ein Emailüberzugsmaterial, das im wesentlichen aus einem synthetischen, ölmodifizierten Glycerinphthalatharz besteht und das mit Titandioxyd gefärbt ist, wird dann bei Raumtemperatur auf die Schichtfläche mit höherem Harzgehalt aufgespritzt und der Schichtstoff in einen zusammengesetzten Gegenstand der obenerwähnten Art eingebaut, worauf der Emailüberzug des ganzen Gegenstandes bei einer Temperatur von i5o° annähernd 30 Minuten eingebrannt wird. Während dieses Vorganges wird das Harz des Überzugsmaterials vom in der Hitze aushärtenden in den ausgehärteten Zustand übergeführt und somit mit dem Schichtstoff vollständig verbunden. Für diesen Vorgang kann ein Ofen mit Infrarotlampen od. dgl. Verwendung finden.
  • Beispiele Ein Harzlack wird in der gleichen Weise wie nach Beispiel i hergestellt und der gleiche Arbeitsgang zur Vorbereitung des harzimprägnierten Papiers für den Hauptteil des Schichtstoffes und ebenso für die Oberflächenschicht durchgeführt.
  • Das auf diese Weise imprägnierte Papier wird darauf geschnitten und zehn Blatt des niedrigen Harzgehalt aufweisenden Hauptmaterials aufeinandergestapelt, wobei eine Oberflächenschicht mit höherem Harzgehalt aufgelegt wird. Diese Zusammenstellung wird in eine Heißpresse mit einem Druck von annähernd io5 kg/cm2 bei einer Temperatur von annähernd 15o° eingelegt und der Druck aufgebracht, um den Schichtstoff zu vereinigen. 2o Sekunden nach Beginn des Heißpreßvorganges wird die Form vorübergehend gelöst, um die angesammelten Gase entweichen zu lassen, worauf die Form für die gesamte Heißpreßdauer von 7 Minuten wieder geschlossen wird. Der sich ergebende Schichtstoff hat eine Dicke von o,16 cm.
  • Schließlich wird ein Emailüberzug auf die Schicht mit höherem Harzgehalt aufgebracht und gemäß Beispiel i aufgebrannt.

Claims (9)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Wärmebeständiger Harz - Schicht - Stoff, der Temperaturen über 150° ohne Verwerfen oder Abblättern widersteht und aus übereinandergelegten Lagen von Fasermaterial zusammengesetzt ist, das mit einem in der Hitze ausgehärteten synthetischen Harz imprägniert und durch dieses vereinigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oberflächenlage dieses Fasermaterials verhältnismäßig hohen Harzgehalt aufweist und verhältnismäßig hart und unporös ist, während das restliche Fasermaterial des Hauptteiles und der gegenüberliegenden Oberflächenlage verhältnismäßig geringen Harzgehalt aufweist und genügend porös ist, um den Austritt der eingeschlossenen Gase beim Erhitzen des Schichtkörpers zu gestatten, wobei gegebenenfalls die glatte, harte und unporöse Oberflächenlage mit dem höheren Harzgehalt einen Emailüberzug aus einem eingebrannten Kunstharz besitzt.
  2. 2. Harz-Schicht-Stoff nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzgehalt einer Oberflächenschicht das Gewicht des Schichtmaterials wesentlich überschreitet und der Harzgehalt der gegenüberliegenden Oberflächenlage wesentlich geringer als das Gewicht des Schichtmaterials ist.
  3. 3. Harz-Schicht-Stoff nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Schichtstoff einschließlich des Hauptteiles und der gegenüberliegenden Oberflächenschicht wesentlich geringeren Harzgehalt aufweist, als das Gewicht des darin enthaltenen Faserschichtmaterials beträgt. q..
  4. Harz-Schicht-Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Harzgehalt einer Oberflächenschicht 12o bis 185% des Gewichtes der darin enthaltenen Faserschicht und der Harzgehalt des übrigen Teiles 5o bis 85% des Gewichtes der Faserschichten beträgt.
  5. 5. Harz-Schicht-Stoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten aus Cellulosefasern bestehen und das Harz zur Gruppe der in der Hitze aushärtenden Phenol- und Harnstoffharze gehört.
  6. 6. Verfahren zur Herstellung eines Harz-Schicht-Stoffes nach einem der Ansprüche i bis 5, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: Imprägnieren von Faserschichten mit einem in der Hitze aushärtenden Harz bis zu einem verhältnismäßig hohen Harzgehalt, der beispielsweise das Gewicht des FaserschichtmateriaIs überschreitet, Imprägnieren weiterer Faserschichten mit einem in der Hitze aushärtenden Harz bis zu einem verhältnismäßig geringen Harzgehalt, der beispielsweise wesentlich geringer als das Gewicht des Schichtmaterials ist, Bildung eines Schichtstoffes aus übereinandergelegten Lagen von Faserschichten mit verhältnismäßig geringem Harzgehalt, auf den eine Oberflächenschicht des Schichtmaterials mit verhältnismäßig hohem Harzgehalt aufgelegt wird, Heißpressen des aufgestapelten Schichtstoffes während einer bestimmten Zeitspanne, vorübergehendes Nachlassen des Drukkes, um die Gase austreten zu lassen, und Wiederherstellung des Druckes, bis der übergang in den in der Hitze ausgehärteten Zustand im wesentlichen vollständig und die Zusammenstellung zu einem einheitlichen Körper vereinigt ist, gegebenenfalls Aufbringen eines gefärbten und in der Hitze aushärtenden Harzüberzugs auf die Oberfläche verhältnismäßig hohen Harzgehaltes und Einbrennen dieses Überzugs bei er'hö'hter Temperatur.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgestapelte Anordnung Hitze und Druck in einer Heißpresse ausgesetzt wird, bis ihr Harzbestandteil in der übergangsstufe zwischen dem in der Hitze aushärtenden und dem ausgehärteten Zustand ist, worauf der Druck, um die entwickelten Gase durch die verhältnismäßig porösen Lagen entweichen zu lassen, aufgehoben wird und schließlich der Druck wieder hergestellt wird, bis das Harz in den in der Hitze ausgehärteten Zustand verfestigt und der Stapel zu dem einheitlichen Schichtstoff vereinigt ist. B.
  8. Verfahren nach den Ansprüchen 6 oder 7, gekennzeichnet durch Imprägnieren einer Cellulosefasersc'hic'ht mit einem in der Hitze aushärtenden Harzlack, hauptsächlich aus der Gruppe der Phenol- und Harnstoffharze, wobei die Imprägnierung so eingestellt wird, daß sich eine harzimprägnierte Schicht ergibt, deren Harzgehalt verhältnismäßig hoch ist und annähernd 12o bis 18-5% des Gewichtes des Schichtmaterials nach dem darauffblgenden Trocknen beträgt, durch Imprägnieren des anderen Faserschichtmaterials mit einem derart eingestellten Harzlack, daß sich eine harzimprägnierte Schicht ergibt, deren Harzgehalt verhältnismäßig gering ist und annähernd 5o bis 85% des Gewichts des Schichtmaterials nach dem darauffolgenden Trocknen beträgt, durch Trocknen des auf diese Weise imprägnierten Schichtmaterials bei erhöhter Temperatur, um flüchtige Bestandteile zu entfernen und den Harzbestandteil im wesentlichen bis zum Ende des B-Zustandes zu verfestigen, Herstellung des Stapels und Pressen desselben in einer Heißpresse bei einer Temperatur über etwa 15o° und bei einem Druck über etwa 7okg/emp während eines Zeitraums von etwa 5 bis 20 Sekunden, durch vorübergehendes Aufheben des Druckes, um die entwickelten Gase entweichen zu lassen, und schließlich durch Wiederanwenden des Druckes für einen Gesamtzeitraum von etwa i bis 7 Minuten, bis das Harz in den in der Hitze ausgehärteten Zustand übergeführt und der Stapel zu einem einheitlichen Schichtstoff vereinigt ist.
  9. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das vorübergehende Nachlassen der Heißpressung ein Drittel des Gesamtzeitraums nicht überschreitet, welcher erforderlich ist, um das Harz im wesentlichen in den in der Hitze ausgehärteten Zustand zu überführen. io. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißpressung für eine Zeit ausgesetzt wird, die ein Zehntel bis ein Zwanzigstel der Gesamtheißpreßzeit, die zur Überführung des Harzes im wesentlichen in den voll in der Hitze ausgehärteten Zustand erforderlich ist, nicht überschreitet, daß darauf der Druck vorübergehend aufgehoben wird, um die Gase durch die verhältnismäßig poröse Oberflächenschicht des Schichtstoffes entweichen zu lassen, und daß dann die Heißpressung wieder angewendet wird, bis das Harz im wesentlichen in den voll in der Hitze ausgehärteten Zustand übergeführt ist, wobei der Stapel in einen einheitlichen Schichtstoff übergeführt wird.
DER3865A 1941-02-28 1950-09-29 Waermebestaendiger Harz-Schicht-Stoff und Verfahren zu seiner Herstellung Expired DE851849C (de)

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