Zum Aufbau von Schichtpressstoffen geeignete Trägerbahnen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf zum Aufbau von Schichtpressstoffen geeignete Trägerbahnen.
Es ist bekannt, Trägerbahnen für hochwertige Schichtpressstoffe mit thermisch härtbaren, d. h. stark vernetzenden Kunstharzen, wie Melamin- und Harnstoff/Formaldehyd-Harzen, zu imprägnieren. Ferner ist es bekannt, Methylolverbindungen von s-Triazinonen zur Knitterfestausrüstung von Textilmaterialien zu verwenden.
Die besonderen Vorzüge von Schichtpressstoffen, die, wie bisher üblich, unter Mitverwendung von allein mit Melaminharzen imprägnierten Trägerbahnen aufgebaut werden, bestehen in deren hervorragenden Eigenschaften bezüglich Glanz, Verlauf, Festigkeit, Entformbarkeit, Beständigkeit etc.
Um den Schichtpressstoffen weitere bedeutsame Eigenschaften zu verleihen, die beim Verpressen solcher Trägerbahnen, die allein mit Aminotriazinharzen imprägniert sind, nicht zu erhalten sind, wurde die Entwicklung auf mit neuen Harzkombinationen imprägnierte Trägerbahnen gerichtet. Es wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemässen Trägerbahnen den daraus hergestellten Schichtpressstoffen solche überlegene Eigenschaften verleihen.
Die erfindungsgemässen Trägerbahnen sind dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Gemisch eines Aminoplastharzes auf Basis eines Harnstoff- oder Aminotriazin/Formaldehyd-Kondensationsprodukt und einer Methylolverbindung eines gegebenenfalls in 5-Stellung substituierten s-Triazin-2-ons im Verhältnis von l5-900/o, vorzugsweise 258OO/o, des Aminoplastharzes zu 85-i0/c, vorzugsweise 75-20 0/o, der Methylolverbindung des s-Triazinons beharzt sind.
Als zur Imprägnierung dienende Trägerbahnen eignen sich alle Papiere, die für die Herstellung von Laminaten üblicherweise verwendet werden, wie insbesondere saugfähige gefüllte oder ungefüllte Papiere, die auch bedruckt sein können, sowie Gewebe auf Basis natürlicher oder regenerierter Cellulose, insbesondere aus Baumwolle.
Als Methylolverbindungen von s-Triazinonen sind solche geeignet, die sich von Triazinonen ableiten, die durch Kondensation von 1 Mol Harnstoff, 2 Mol Formaldehyd und entweder 1 Mol Ammoniak, eines Alkylamins oder Hydroxyalkylamins oder 1/2 Mol eines Alkylendiamins herstellbar sind. Im Falle der Herstellung aus einem Alkylamin-Hydroxyalkylamin oder Alkylendiamin soll deren Alkyl- bzw. Alkylenrest nicht mehr als 6 C-Atome enthalten.
Die Aminoplastkomponente soll umnodifiziertes oder modifiziertes, unveräthertes oder veräthertes Harnstoff-oder Aminotriazin-, vorzugsweise Melamin/ Formaldehyd-Harz sein. Als besonders geeignete Mischungskomponenten haben sich mit Polyalkoholen oder Zuckern modifizierte Melamin/Formaldehyd Harze erwiesen.
Bei den zur Imprägnierung der Trägerbahnen verwendeten Tränkharzgemischen kann es sich entweder um solche handeln, die durch mechanische Vermischung der vorher isoliert hergestellten Methylolverbindung eines s-Triazinons mit dem Aminoplastharz erhalten werden, oder um solche, bei denen durch geeignete Wahl der Molverhältnisse der Ausgangskomponenten das Gemisch im Verlauf der gemeinsamen Herstellung der Mischungskomponenten gebildet wird.
Entsprechende Mischungen bilden sich auch beim Versetzen von Aminoplastharzlösungen mit s-Triazinonen durch Übertragung von Formaldehyd aus.
Der Harzanteil in den imprägnierten und getrockneten Trägerbahnen soll mindestens 20 O/o, höchstens 75 O/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der beharzten Bahn, betragen und vorzugsweise zwischen 30 und 60 o/o liegen.
Die imprägnierten Trägerbahnen gemäss der Erfindung eignen sich zur Mitverwendung beim Aufbau der verschiedensten Schichtpressstoffe. Sie können als Dekorschicht, Kernschicht, Ausgleichsschicht, Overlayschicht oder als sogenannte Spachtelfolie dienen. Sie lassen sich sowohl für Niederdruckschichtpressstoffe als auch für Hochdruckschichtpressstoffe verwenden.
Insbesondere eignen sie sich zur Spanplatten- und Hartfaserplattenbeschichtung. Weiterhin können sie vor ihrer Verpressung mit anderen Harzen, z. B. schnellhärtenden Melaminharzen überharzt werden.
Gegenüber Trägerbahnen, die lediglich mit Melamin- oder Harnstoffharzen imprägniert sind, weisen die erfindungsgemässen einige überraschende Vorzüge auf.
So ist beispielsweise ihre Haftfestigkeit auf Hartfaseroder Holzspanplatten nach dem Aufpressen bedeutend besser als die von Trägerbahnen, die mit reinen Aminotriazin/Formaldehyd-Harzen imprägniert sind. Auch ist hierbei die Elastizität des Schichtpressstoffs, wie die Temperung zeigt, im Falle der Verwendung einer erfindungsgemässen Trägerbahn eindeutig überlegen.
Insbesondere war bisher die Herstellung von sogenannten Spachtelfolien aus harzgetränkten Papierbahnen, die auf Hartfaser- oder Holzspanplatten als Haftgrund für eine anschliessend erfolgende Polyesterlackierung aufgepresst werden, nicht ohne weiteres möglich, da die Haftfestigkeit der später aufzutragenden Polyesterlackschicht auf einer Spachtelfolie, die durch Imprägnierung mit hohen Harzanteilen an Aminotriazin- oder Harnstoff/Formaldehyd-Kondensaten oder deren Mischungen hergestellt wurde, völlig unzureichend ist. Bei geringerem Harzanteil in einer solchen Spachtelfolie ist wiederum die Abriebfestigkeit zu gering und die Haftung dieser Folie auf der Holzspanplatte ungenügend. Dies führt dazu, dass sich die anschliessend aufgebrachte Polyesterlackschicht mit der nicht mehr haftenden Spachtelfolie leicht abziehen lässt.
Bei Verwendung von Harnstoff/Formaldehyd Harzen für die Tränkung der Spachtelfolie tritt beim Verpressen als weiterer Nachteil ein Kleben der Presslinge am Pressblech auf, wobei deren Oberfläche beschädigt wird.
Demgegenüber weisen erfindungsgemässe Trägerbahnen bei ihrer Verwendung als Spachtelfolien die geschilderten Nachteile nicht auf. Sie ermöglichen vielmehr die Herstellung einwandfreier, in jeder Hinsicht befriedigender Schichtpressstoffe, die ohne jede Nachbehandlung für eine nachfolgende Polyesterlackierung geeignet sind.
Ein weiteres technisches Problem, das durch die Verwendung von erfindungsgemässen Trägerbahnen gelöst werden kann, lag in der Herstellung von mit Dekorpapieren beschichteten Holzspanplatten. Mit Aminotriazin- oder Harnstoff/Formaldehyd-Harzen allein imprägnierte Dekorpapiere zeigen nach dem Verpressen auf Holzspanplatten eine starke Rissanfälligkeit, die vor allem beim Tempern der Platten erkennbar wird. Es ist überraschend, dass man diese Rissanfälligkeit völlig beseitigen kann, wenn man als Dekorschicht Trägerbahnen gemäss der Erfindung, die mit einem Gemisch aus einem Aminoplastharz, insbesondere einem Aminotriazin/Formaldehyd-Kondensat und einem methylolierten s-Triazinon, imprägniert sind, verwendet.
In den nachfolgenden Beispielen werden die folgenden Tränkharze verwendet:
Tränkharz A
308 Gewichtsteile wässrige, 39 0/obige Formaldehydlösung werden mit Soda alkalisch gestellt, 120 Gewichtsteile Harnstoff darin gelöst und unter Kühlung 91 Gewichtsteile Äthanolamin zufliessen gelassen. Nun wird 1 Stunde auf ca. 800 C erwärmt und dann 693 Gewichtsteile wässrige, 39 0/obige Formaldehydlösung, 1 Gewichtsteil Soda und 252 Gewichtsteile Melamin zugesetzt und bei ca. 80" C so lange kondensiert bis ein Gewichtsteil der Harzlösung mit einem Gewichtsteil Wasser bei 20 C gerade eine Trübung ergibt.
Tränkharz B
Wird wie Tränkharz A hergestellt, jedoch werden alle Ausgangsmaterialien von Anfang an ohne die einstündige Zwischenkondensation so lange bei 800 C gemeinsam kondensiert, bis ein Gewichtsteil der Harzlösung mit 2 Gewichtsteilen Wasser bei 200 C gerade eine Trübung ergibt.
Tränkharz C
308 Gewichtsteile wässrige, 39 0/obige Formaldehydlösung werden mit Soda alkalisch gestellt und 120 Gewichtsteile Harnstoff, sowie 122 Gewichtsteile Äthanolamin nacheinander zugesetzt. Nach einstündigem Erhitzen auf 800 -c werden weitere 308 Gewichtsteile wässrige, 39 0/sie Formaldehydlösung hinzugefügt und die Harzlösung nach etwa 10 Minuten abgekühlt.
Tränkharze mit vergleichbaren Eigenschaften, wie sie das Tränkharz C besitzt, erhält man durch Ersatz des Äthanolamins durch äquivalente Mengen von beispielsweise Ammoniak, sowie Methyl-, Äthyl-, Butylund Hexylamin oder deren Hydroxyderivaten, ferner Äthylendiamin, 1,6-Diaminohexan u. dgl.
Beispiel 1
Trägerbahn als Spachtelfolie
Ein Unterlagspapier (120 gm2) wird mit einer ca.
55-gewichtsprozentigen Harzlösung, die zu gleichen Teilen technisches Dimethylol-5-(2-hydroxyäthyl)-te- trahydro-s-triazin-2(1H)-on (Tränkharz C) und ein Kondensat von 1 Mol Melamin und 2,5 Mol wässrigem Formaldehyd enthält, in der üblichen Weise in einer Tränkanlage mit vertikalem Trocknungskanal imprägniert und getrocknet. Hierbei wird der flüchtige Anteil so eingestellt, dass der Gewichtsverlust bei Nachtrocknung einer Probe während 5 Minuten bei 1600 C 4-6 O/o beträgt. Der Harzanteil der so imprägnierten Trägerbahn liegt bei 50-52 O/o, bezogen auf das Gesamtgewicht der beharzten und getrockneten Bahn.
Beim Verpressen der so hergestellten Trägerbahn auf beide Seiten einer Holzspanplatte unter folgenden Pressbedingungen: Dauer: 3 Minuten Temperatur: 1400 C Druck: 8 kg/cm2 erhält man einen Schichtstoff, der ohne Rückkühlung der Presse entnommen werden kann und der eine einwandfreie, abrieb- und haftfeste Oberflächenschicht besitzt, die einen ausgezeichneten Haftgrund für Polyesterlackierungen bildet.
Beispiel 2
Trägerbahn für Dekorsclzichten
Ein Dekorpapier (150 g/m2) wird wie im Beispiel 1 beschrieben, mit Tränkharz A imprägniert und getrocknet. Die so erhaltene Trägerbahn wird mit einer ca. 50-gewichtsprozentigen wässrigen Lösung eines handelsüblichen, schnellhärtenden Melamin/Formalde- hyd-Harzes überharzt und getrocknet.
Harzanteil: 53-58 O/o
Flüchtiger Anteil (Gewichtsverlust bei Nachtrocknung 5 Min. 1600 C): 4 0/0.
Die so erhaltene Dekorschicht lässt sich zusammen mit einem Overlaypapier (25 im2), das mit einer 53-gewichtsprozentigen Lösung eines handelsüblichen, modifizierten Melaminharzes imprägniert ist (Harzanteil 71 0/o), auf eine unbehandelte Holzfaserplatte unter folgenden Bedingungen aufpressen: Dauer: 8 Minuten Temperatur : 1550 C Druck : 50 kg/cm2
Nach dem Abkühlen auf 400 C unter Druck lässt sich der Pressling entformen.
Beispiel 3
Trägerbahn für Unterlags- und A usgleichsschichten
Ein Unterlagspapier (120 g/m2) wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit dem Tränkharz A imprägniert und getrocknet.
Harzanteil: 50-52 O/o
Flüchtiger Anteil: 5 O/o Gewichtsverlust.
In entsprechender Weise liefert die Imprägnierung eines Natronzellstoffpapieres (150 g/m2) eine Trägerbahn, die sich als Ausgleichsschicht für Schichtstoffe eignet.
Zur Herstellung einer dekorativen, beschichteten Holzspanplatte kann man eine Dekorträgerbahn gemäss Beispiel 2, eine Unterlagsbahn wie oben beschrieben, eine Holzspanplatte und die vorstehend beschriebene Ausgleichsbahn in der angegebenen Reihenfolge unter folgenden Pressbedingungen verpressen: Dauer: 10 Minuten Temperatur: 1400 C Druck: 15 kg/cm2
Der so herstellbare Schichtpressstoff wird nach Abkühlen unter Druck auf 500 C entformt und zeigt bei 20-stündigem Tempern bei 700 C keine Rissbildung. Seine Oberflächeneigenschaften genügen den Anforderungen der DIN 16 926 für Schichtstoffe mit phenolharzimprägnierten Kernschichten.
Beispiel 4
Trägerbahn für Kernschichten
Ein Natronzellstoffpapier (120 im2) wird, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einem Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen Tränkharz B und einem handels üblichen, methanolverätherten Harnstoff/Formaldehydharz imprägniert und getrocknet.
Harzanteil: 50 O/o
Flüchtiger Anteil: 6 O/o Gewichtsverlust.
Die so hergestellte Trägerbahn eignet sich zur Herstellung eines wie folgt aufgebauten Hochdruckschicht pressstoffes:
1 Overlaypapier imprägniert mit einem han (30 gim2) delsüblichen, schnellhärten den, modifizierten Melamin harz,
1 Dekorschicht gemäss Beispiel 2, 6 Natronzellstoffpapiere imprägniert mit einem han (120 g/m2) delsüblichen Phenol-Kresol
Harz, 1 Kernschicht wie vorstehend beschrieben, 1 Natronzellstoffpapier imprägniert mit einem han (120 g/m2) delsüblichen Phenol-Kresol
Harz; Pressbedingungen : Dauer: 10 Minuten Temperatur: 1450 C Druck: 100 kg/cm2
Nach dem Abkühlen auf 400 C unter Druck lässt sich der Pressling entformen.
Beispiel 5
Trägerbahn für Dekorschichten
Ein Dekorpapier (150 g/m2) wird in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit einer auf 30 Gewichtsprozent Harzgehalt eingestellten Mischung aus 75 Gewichtsteilen Tränkharz C und 25 Gewichtsteilen eines handelsüblichen, nicht modifizierten Melamin/Formaldehyd-Kondens ationsproduktes (Molverhältnis Mel arain: Formaldehyd = 1: 2,6) imprägniert und ge trocknet.
Harzanteil: 30-35 O/o
Flüchtiger Anteil: 5 O/o Gewichtsverlust.
Auf die Unterseite der so erhaltenen Trägerbahn lässt sich im Streichauftrag die Lösung eines handels üblichen, schnellhärtenden, modifizierten Melaminharzes in einer solchen Menge aufbringen, dass sich ein Gesamtharzanteil von 45-50 /o ergibt. Die so erhaltene Trägerbahn lässt sich auf eine Holzspanplatte unter folgenden Pressbedingungen aufpressen: Dauer: 10 Minuten Temperatur: 140.0 C Druck: 8 kg/cm2
Der Pressling kann heiss entformt werden und besitzt Oberflächeneigenschaften, die eine haftfeste und einwandfreie Lackierung mit Polyesterlack gewährleisten.