DE1800821C3 - Mittel zum gleichzeitigen Tränken und Beschichten von Papierbahnen - Google Patents
Mittel zum gleichzeitigen Tränken und Beschichten von PapierbahnenInfo
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Description
18 OO 821
molekulare Aminoplast-Vorkondensate werden zweckmäßig in Form ihrer wäßrigen Lösungen als
vorwiegend aus Methylolverbindungen bestehende Vorkondensate aus Formaldehyd und aminoplastebildenden
Verbindungen in an sich bekannter Weise dadurch hergestellt, daß man Harnstoff und Formaldehyd
in einem Molverhältnis von 1 : 1,4 bis 1 : 2,3 gegebenenfalls modifiziert mit untergeordneten Mengen
anderer aminoplastebildender Verbindungen, im schwach alkalischen Bereich, d. h. etwa von pH 7,5
bis 9.5. bei Temperaturen im Bereich von 45 bis 60 C 2:u einer 30- bis 60prozentigen Lösung mit
einer Viskosität von 10 bis 60, vorzugsweise 15 bis 30 cP kondensiert.
Nach einem ähnlichen Verfahren lassen sich auch Lösungen von Melamin-Formaldehyd-Vorkondensaten
mit einem Molverhältnis von Melamin zu Formaldehyd im Bereich von 1 : 1,2 bis 1 : 3,0 und
ähnlichen Fließeigeuschaften wie die vorerwähnten Harnstoff-Vorkondensate erhalten.
Derartige wäßrige Lösungen enthalten in der Regel in überwiegenden Mengen einfache Methylolverbindungen
der zugrunde liegenden Stickstoffverbindungen, die im allgemeinen als Vorkondensate bezeichnet
werden. In untergeordneten Mengen können jedoch auch leicht lösliche Oligomere — z. B. solche
bis zu Molgewichten von etwa 1000 — der Aminoplast-Vorkondensate in den Lösungen enthalten sein.
Die Eignung einer wie beschrieben hergestellten Tränkluirzlösung für den erfindungsgemäßen Zweck
läßt sich leicht dadurch bestimmen, daß man das Eindringverhalten nach Zeiteinheit und Menge bestimmt.
Die auf diese Weise erhaltenen Lösungen können mit den vorerwähnten quellbaren Harzen zu lagerbeständigen,
nicht sedimentierenden Dispersionen abgemischt werden; dies kann wegen der äußerst
raschen Quellung der teilvernetzten Harze ebenso direkt vor der Verarbeitung, wie auch — angesichts
der Beständigkeit der fertigen Tränkharzdispersionen — auf Vorrat geschehen.
Die Dispersionen können in untergeordneten Mengen neben Wasser auch Alkohole oder andere übliche
Lösungsmittel, z. B. solche, die der Beschleunigung des Tränkvorgangs dienen, enthalten.
In Wasser oder wäßrigen Lösungen von Aminoplast-Vorkondensaten nicht lösliche, jedoch quellbare
und noch härtbare Aminoplast-Kondensate werden zweckmäßig nach einem an sich bekannten Verfahren
hergestellt, z. B. dadurch, daß man die Kondensationsprodukte aus Formaldehyd, Harnstoff, Melamin,
Thioharnstoff oder deren Substitutionsprodukten, gegebenenfalls in Mischung oder zusammen mit
Aminen oder Ammoniak, vorzugsweise im schwach sauren bis schwach alkalischen Bereich vorkondensiert,
gegebenenfalls neutralisiert und oberhalb von 1000C der Sprühtrocknung unterwirft, wobei ein
Pulver mittlerer Teilchengröße von weniger als 100 it entsteht. Derartige Aminoplast-Kondensate
mit einem Molverhältnis von Aminoplastbildnern zu Formaldehyd wie 1 : 1,4 bis 1 : 2,2, insbesondere
wie 1 : 1,8 bis 1 : 2,0, stellen in gequollenem Zustand sagoähnliche Körner oder Gele dar und sind nicht
mehr wasserlöslich, aber noch — je nach der Temperatur — bis zum glasigen Verkleistern quellbar.
Nach einem anderen Verfahren erhält man qucllbare Aminoplastharze dadurch, daß man aminoplastbildende
Verbindungen vorzugsweise in Gegenwart von Ammoniak bzw. dessen Salzen im neutralen bis
schwach sauren Bereich in wäßriger Lösung bei Siedetemperatur kondensiert und die beim Abkühlen
der Lösung ausfallenden, reversibel quellbaren Gele durch Trocknen und Vermählen bis zu einer geeigneten
Korngröße in Form eir.es trockenen, quellfähigen Pulvers gewinnt.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Mischungen werden günstig durch Zusammenbringen unter
ίο Einrühren der erwähnten, zweckmäßig in Form eines
trockenen Pulvers vorliegenden, hochkondensierten, quellbaren Harzphase mit den als im wesentlichen
wäßrige Lösung vorliegenden, niedermolekularen Harzen hergestellt. Das Verhältnis von quellbarem
Harz zur niedermolekularen Lösung kann in weiten Grenzen schwanken. Mengen von 2 bis 5 0Zo des festen
quellbaren Harzes, bezogen auf die Lösung, genügen bereits, um Papier- oder Gewebebahnen oder Faservliese
in der gewünschten Weise auszurüsten. Je nach den Eigenschaften der zu imprägnierenden Trägermaterialien,
wie Stärke, spezifisches Gewicht, Saugfähigkeit, kann ein Zusatz von bis zu 15"/o wünschenswert
sein, insbesondere bei beidseitigem Auftrag der Dispersion. Der mit den erfindungsgemäßen
Mischungen zu erzielende Harzauftrag auf das Trägermaterial beträgt im allgemeinen 40 bis 160%,
jeweils bezogen auf das Trockengewicht der Materialien.
Das Aufbringen der erfindungsgemäßen Tränkharzmischungen kann in der üblichen Weise mit den
üblichen Imprägnieranlagen erfolgen. Man erhält nach dem üblichen Trocknungsvorgang nicht blokkende,
imprägnierte Papiere, die sich ausgezeichnet für die Oberflächenveredelung eignen und beim Verpressen
unter Wärmeeinwirkung zusammen mit Werkstoffen, wie Span- oder Faserplatten, bzw. mit
vorgeformten Preßlingen der entsprechenden zerkleinerten Rohmaterialien zähhaftende, in vielen
Fällen auch schon ohne die üblichen Overlay-Papiere voll befriedigende Deckschichten bilden.
Zur Erzielung spezieller Eigenschaften ist es jedoch auch möglich, eine bereits vorimprägnierte Trägerbahn
in einem zweiten Tränkbad mit einer Mischung, bestehend aus einer wäßrigen Aufschlämmung der
quellbaren Harze bzw. einer wäßrigen Harzlösung, in der die quellbaren Harze suspendiert sind, nachzuimprägnieren.
Im allgemeinen wird dies jedoch nicht erforderlich sein.
Wegen ihres vom chemischen Standpunkt einheitliehen Aufbaus sind die erfindungsgemäßen Mischungen
den Tränkharzlösungen des Standes der Technik, bei denen man eine gewisse Körperbildung durch
Zusätze von Verdickungsmitteln, wie Celluloseäthern, usw., erzielt hat, im Effekt überlegen. Für die crfindungsgemäß
hergestellten Materialbahnen kommen die für den Vorgang des Aufbringens auf die zu
überziehenden Werkstoffe üblichen Temperaturen bis 180° C und Drucke bis 100 kg/cm in Betracht.
Die in den Beispielen genannten Teile und Prozente beziehen sich auf das Gewicht.
In eine — bezogen auf den Trockengehalt — 52 "/»ige wäßrige Lösung mit einer Viskosität von
20 cP aus 700Zo einer lagerstabilen, alkalisch kondensierten
Harnstoff-Formaldehyd-Kondensatlösung mit einem Molverhältnis von Harnstoff zu Formaldehyd
wie 1 : 1,8 und 30% einer Lösung eines durch Kon-
18 OO
densation aus 1 Mol Melamin und 2 Mol Formaldehyd hergestellten Mdaminharzes werden 5"υ
eines unlöslichen HarnätofT-Formaldchyd-Kondensates,
das in der wäßrigen Lösung noch quellbar ist und durch Sprühtrocknen einer wäßrigen Harnstoff-Formaldehyd-Lösung
vom Molverhältnis zu Formaldehyd wie 1:2 bei einer Temperatur von 110" C hergestellt wurde, mittels einer Rührvorrichtung
homogen verteilt. Diese Harzdispersion hat einen pH-Wert von 9.2 und bei 20° C eine Viskosität i»
von 85 cP.
Mit dieser Harzdispersion wird ein Natron-Kraftpapier
vom Flächengevvicht 120 g/m2 auf einer Imprägnieranlage durch einseitigen Auftrag getränkt.
Die aufgenommene Harzmenge beträgt, bezogen auf das Trägerpapier, 115 °/o.
Getrocknet wird in Umluft bei 145' C bis auf 3°/o
flüchtige Anteile.
Der so hergestellte Barriere- bzw. Underlayfilm wird bei der Vergütung von Spanplatten zusammen
mit einem imprägnierten Dekorfilm bei einem Druck von 20 kg/cm2 und einer Temperatur von 145" C
während 5 Minuten in bekannter Weise verpreßt. Die niedrige Feuchte im Film wirkt sich günstig auf die
Flächenruhe der Oberfläche aus. Überraschend wird jedoch trotz des niederen Anteiles an flüchtigen Bestandteilen
eine ausgezeichnete Haftung gegenüber dem zu veredelten Holzwerkstoff erreicht.
Nach dem aus der Lackindustrie bekannten Gitterschnittest wird das Haftvermögen der Oberfläche geprüft.
Es wird ein lOO'/niger Holzfaserausriß erzielt.
Vergleichsversuch
Ein unter Bedingungen, wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einer handelsüblichen Tränkharziösung. also
ohne Zusatz qucllbaren Pulvers hergestellter und auf eine Spanplatte aufgepreßter Barrierefilm zeigt gegenüber
der Spanholzoberfläche unzureichende Haftung. Erst wenn der Preßvorgang mit einem starken angefeuchteten
Barrierefilm vorgenommen wird, wird ein ausreichender Verbund erzielt; die Oberfläche des
Barrierefilms läßt jedoch die Struktur des Grundmaterials erkennen (unerwünschter »Telegrafie-Eflekt«).
Ein 140 g/m'-' schweres Dekorpapier aus Edelzellstoff
-vird in einer Imprägnieranlage mit einer 58°/oigcn wäßrigen Lösung eines niedermolekularen
Kondensats, hergestellt durch schwach alkalische Kondensation von Melamin und Formaldehvd im
Mol verhältnis 1 : 1,8, die 4°/o eines anquellbaren modifizierten Melamin-Formaldehyd-Kondensats mit
dem gleichen Molverhältnis von Melamin und Formaldehyd in homogener Verteilung enthält, wie üblich
getrankt. Der Harzauftrag beträgt, bezogen auf das Papiergewicht, 1350O. Getrocknet wird bei einer
Umlufttemperatur von J 35' C bis auf 40O flüchtige
Anteile.
Durch die Körnung und die hydrophoben Eigenschaften des quellbaren Pulvers hat sich auf dem
erfindungsgemäß imprägnierten Papier eine Harzschicht mit stufenlosem übergang zum Faserbereich
hin ausgebildet.
Der Dekorfilm wird nun auf eine beschichtungsfähige Spanplatte (Holzfeuchte 7"O) aufgepreßt. Der
Preßdruck beträgt 18 kp/cm-, die Preßtemperatur 145 C. die Preßzeit 6 Minuten.
Die beschichtete Spanholzoberfläche wird in Anlehnung
an DIN 53 799 geprüft und entspricht den erforderlichen Prüfergebnissen, wie aus der nachfolgenden
Übersicht hervorgeht.
Vergleichsversuch
Man verfährt wie in Beispiel 2 beschrieben, jedoch unter Verwendung einer handelsüblichen Tränkharzlösung.
Die Ergebnisse sind, verglichen mit den Ergebnissen nach DIN 53 799 des Beispiels 2, in der
folgenden Tabelle dargestellt:
Beispiel 2 | Vergleichs- vcrsuch |
|
Härtungsstufe | ~> | τ |
(0,2nHCI+Rhod- | ||
amin B, Einwir | ||
kungszeit der Test | ||
lösung 15 Stunden) | ||
Wasserdampf | ohne Glanz | ohne Glanz |
verbrauch | verlust | verlust |
(DIN 53 799 4.11.) | ||
Rißanfälligkeit | Dekorober | Haarrisse über |
(DIN 53 799 | fläche unver | die gesamte |
4.7. 1.2.) | ändert gegen | Oberfläche |
über Anliefe | ||
rungszustand | ||
Geschlossenheit der | porenfrei | porig |
Oberfläche |
Claims (1)
- ι 2stehender Vorkondensate aus Formaldehyd undPatentanspruch: aminoplastbildenden Verbindungen ein in dieserLösung nicht lösliches, jedoch quellbares und nochVerwendung einer Mischung, enthaltend auf härtbares Aminoplast-Kondensat fein verteilt.
100 Teile Wasser 5 Erfindungsgegenstand ist demnach die Verwendung einer Mischung, enthaltend auf 100 Teile Wassera) 15 bis 250 Teile eines mindestens beschränktwasserlöslichen, niedermolekularen Amino- a) 15 bis 250 Teile eines mindestens beschränktplast-Vorkondensats, wasserlöslichen, niedermolekularen Aminoplast-b) 0,5 bis 25 Teile eines in Wasser oder wäß- io Vorkondensats,riger Aminoplastlösung quellbar unlöslichen b) 0,5 bis 25 Teile eines in Wasser oder wäß-Aminoplast-Kondensats mit einer mittleren riger Aminoplastharzlösung quellbar unlöslichenTeilchengröße im angequollenen Zustande Aminoplast-Kondensats mit einer mittlerenvon nicht mehr als 100 μ, Teilchengröße im angequollenen Zustande von15 nicht mehr als 100 μ,
als Mittel zum gleichzeitigen Tränken und Beschichten von Papierbahnen. als Mittel zum gleichzeitigen Tränken und Beschichten von Papierbahnen.Es sind zwar aus der deutschen Patentschrift20 9 32 267 Holzleime auf der Grundlage von Aminoplastharz-Kondensaten bekannt, die quellbare Kondensationsprodukte von Aminoplaste bildenden Ver-Di.e Erfindung betrifft eine neuartige wäßrige bindungen in einer wasserlöslichen Aminoplast-Aminoplastharzzubereitung zum gleichzeitigen Trän- Kondensationsprodukte enthaltenden Lösung disperken und Beschichten von Papierbahnen, die als 15 giert enthalten. Derartige Holzleime sind jedoch für Trägermaterialien für die Herstellung von Schicht- die homogene und gleichmäßige Durchimprägnierung werkstoffen Verwendung finden. von Papier- oder Gewebebahnen nicht geeignet.Aminoplaste, d. h. Kondensationsprodukte von Die US-PS 29 30 727 betrifft Mischungen einesAminoplaste bildenden Verbindungen, wie Harnstoff Aminoplasten (wasserlöslich) und eines quellbarenoder Melamin, mit Aldehyden, insbesondere Form- 30 Polymerisats, das in spezieller Weise mit einem »diealdehyd, werden seit langem und in weitem Umfang Quellung kontrollierenden Agens < versetzt ist; alsfür die Imprägnierung, Ausrüstung, Verleimung von Beispiel ist Glyoxal (Sp. 4, Z. 54 in [I]) genannt.Cellulose enthaltenden Rohmaterialien verwendet. Weiterhin sind nach der US-PS Hilfsmittel zur Er-Für die Herstellung von aminoplastharzimprägnier- höhung der Tränkgeschwindigkeit und Härtungs-teri Trägermaterialien, wie Papier- oder Gewebe- 35 beschleunigung erforderlich.bahnen, die z. B. zur Oberflächenbeschichtung von Die US-PS 30 44 895 beschäftigt sich mit einer Platten aus pflanzlichen Zerkleinerungsprodukten, Dispersion fester, d. h. schmelzbarer aber nicht gewie Spänen, Mehlen oder Fasern dienen, werden quollener Phenoplast-Teilchen in einer Phenoplastsogenannte Tränkharze verwendet, die bei Papieren lösung; zwar besteht hier eine gewisse Ähnlichkeit eine Feststoffaufnahme bis zu einem Mehrfachen des 40 zu der Erfindung, jedoch sind Phenoplaste mit ursprünglichen Papiergewichts bewirken. Die üblichen Aminoplasten insofern nicht vergleichbar, als sich Tränkharze bestehen aus vorkondensierten wasser- das Problem der Stabilität der Lösungen nicht ergibt, löslichen Aminoplastharzzubereitungen mit verhält- Die Verwendung gequollener Aminoplastteilchen nismäßig geringem Haftvermögen gegenüber Holz- in einer niedermolekularen Lösung gemäß der Erfinwerkstoffen. Um den Nachteil der geringen Haft- 45 dung bewältigt nämlich das Problem der Lösungsfestigkeit von mit derartigen Harzen behandelten Instabilität, und es ist keinesfalls vorhersehbar, daß Trägermaterialien auf ihrer bestimmungsgemäßen die Verwendung gequollener Teilchen vorteilhaft Unterlage zu vermeiden, ist in der deutschen Patent- wäre, weil bei Phenoplasten solche gequollenen Gele schrift 10 53 303 deshalb vorgeschlagen worden, das nicht auftreten und bei Aminoplasten jedenfalls als Trägermaterial zuerst mit einer niedermolekulare 50 Tränkharze nicht verwendet worden sind.
Harze enthaltenden Lösung vorzuimprägnieren und Die intensive Tränkungswirkung der erfindungsdiran anschließend mit einer hochmolekularen, d. h. gemäßen Mischungen bewirkt, daß auch schwierig weit kondensierten, Harzlösung nachzuimprägnieren. verarbeitbare Trägermaterialien, wie etwa stärkere Es wurde nun gefunden, daß man in einer spe- Papierbahnen, nicht mehr zum Aufspalten längs ihrer zieilen Tränkharzdispersion zwei Harztypen mit 55 Mittelebene und damit zum Abplatzen von den damit unterschiedlichen Eigenschaften vereinen kann, die veredelten Werkstoffen neigen,
sich dann bei der Imprägnierung auf dem Träger- Andererseits verleihen die erfindungsgemäßen material in mehreren Schichten fixieren. Wegen des Mischungen den Trägermaterialien in hohem Maße gleichzeitigen Aufbringens und Trocknens der Harz- die Eigenschaft, ausgleichend auf die darunter dispersion auf dem Träger wird jedoch ein wesent- 60 liegende Oberfläche zu wirken. Insbesondere für die lieh besserer Verbund erreicht als durch das Arbeiten Anwendung im Bereich derartiger Werkstoffe, wie, in mehreren Behandlungszyklen. Hierbei übernimmt Span-, Faser- und Schichtpreßstoffplatten sind die eine flüssige Harztype vorwiegend die Funktion der erfindungsgemäß getränkten Trägermaterialien sehr Durchimprägnierung. Eine quellbare Type dagegen geeignet. Sie sind z. B. für sogenannte Underlayfixiert sich vorwiegend auf der Trägeroberfläche. 65 Schichten, für Dekorschichten und vor allem auch Eine derartige Tränkharzdispersion kann hergestellt für wirtschaftliche Einschicht-Veredelungen gut verv/erden, wenn man in einer im wesentlichen wäßrigen wendbar.
Lösung Orwiegend aus Methylolverbindungen be- Mindestens beschränkt wasserlösliche, nieder-
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FR2019848A1 (de) | 1970-07-10 |
GB1277618A (en) | 1972-06-14 |
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