DE2302514C2

DE2302514C2 - Verfahren zur Herstellung von mit wäßrigen Lösungen von wärmehärtbaren Aminoplastharzvorkondensaten getränkten und/oder beschichteten Trägerbahnen zur Oberflächenvergütung von Holzwerkstoffen

Info

Publication number: DE2302514C2
Application number: DE19732302514
Authority: DE
Inventors: Roetger Dr. 4300 Essen Mitgau
Original assignee: TH Goldschmidt AG
Current assignee: Casco AB
Priority date: 1973-01-19
Filing date: 1973-01-19
Publication date: 1978-05-18
Also published as: DE2302514B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mit wäßrigen Lösungen von wärmehärtbaren Aminoplastharzvorkondensaten getränkten und/ oder beschichteten Trägerbahnen, vorzugsweise aus Papier, zur Oberflächenvergütung von Holzwerkstoffen oder anderen flächigen Produkten in hydraulischen Heißpressen.

Bereits seit langer Zeit werden für die Oberflächenbeschichtung von Holzwerkstoffen aller Art aminoplastharzimprägnierte Trägerbahnen, insbesondere auf Basis von Papier, verwendet. Die oberflächenbeschichteten Werkstoffe weisen große technische Vorteile auf, wie z. B. Beständigkeit gegen chemische und physikalische Einflüsse.

Unter Aminoplastharzvorkondensaten sind dabei die härtbaren Reaktionsprodukte von Melamin, Harnstoff, Thioharnstoff oder anderen Aminoplastbildnern mit Formaldehyd zu verstehen. Verwendet man zur Herstellung dieser Vorkondensate Aminoplastharzbildner und 30prozentige bzw. höher konzentrierte Formaldehydlösungen, fallen diese je nach Molverhältnis in unterschiedlichen Konzentrationen an. Diese Kondensationsharze, insbesondere wenn das Verhältnis Aminoplastharzbildner: Formaldehyd < 1: 2,5 ist, werden mit Wasser auf eine verminderte Tränkviskosität eingestellt. Mit diesen Lösungen der Vorkondensate, denen noch Härter und sonstige Hilfsmittel zugesetzt sind, werden Trägerbahnen, vorzugsweise aus Papier, getränkt und je nach Menge und Konzentration der Harzlösung gleichzeitig oder durch einen zweiten Harzauftrag ein- oder beidseitig mit einer weiteren Harzlösung beschichtet. Die so getränkten und/oder beschichteten Trägerbahnen werden durch einen geheizten Trockenkanal geführt, um die beherzten Bahnen zu trocknen und weiter vorzukondensieren, wobei jedoch Fließfähigkeit und chemische Reaktionsfähigkeit erhalten bleiben müssen. Die Vorkondensation läßt erfahrungsgemäß nur sehr geringe Toleranzen zu.

Die Verfahrensprodukte sind Halbfertigfabrikate und werden in hydraulischen Heißpressen für die Oberflächenvergütung von insbesondere Holzwerkstoffen wie Sperrholzplatten, Spanplatten u. dgl. verwendet. Beim Preßvorgang in der Heißpresse werden die Kunstharzfilme gegen ein Preßblech gepreßt, wobei das fließende und härtende Harz die Oberfläche des Preßblechs als Endprodukt des Vergütungsvorgangs abbildet. Als Preßblechoberflächen werden im Regelfall glänzend- oder mattverchromte Messingoder Stahlbleche eingesetzt.

In jüngerer Zeit hat sich für die Oberfläch-mver-

gütung mit härtbaren Aminoplastharzfilmen das sogenannte Kurztaktverfahren durchgesetzt. Bei diesem Verfahren wird die Trägerplatte mit aufgelegten Kunstharzfilmen in die ständig aufgeheizte Presse eingefahren, wobei mattverchromte PreSbleche fest

ίο in die Presse eingebaut sind. Nach dem Aushärtungsvorgang unter Preßdruck wird die nicht rückgekühlte beschichtete Holzwerkstoffplatte der Presse heiß entnommen.

Um zu reproduzierbaren Oberflächen zu kommen, müssen zwei Voraussetzungen erfüllt sein:

Das fließende Harz muß die Oberfläche des Preßblechs exakt abbilden. Dieses hängt u. a. von dem Kondensationsgrad des Tränk- und/oder Beschichtungsharzes, den Fluß des Harzes regelnden Modifi-

zierungsmitteln und von der Art des Härters ab. Eine zweite Voraussetzung besteht darin, daß sich die Oberfläche des Preßblechs während der Betriebszeit nicht ändert

Sehr häufig wird aber nun die Beobachtung ge-

macht, daß sich besonders auf der Oberfläche der mattverchromten Preßbleche Harzrückstände aufbauen, die es erforderlich machen, das Preßblech nach einer gewissen Anzahl von Beschichtungsvorgängen auszubauen und zu reinigen. Dazu ist es er-

forderlich, die Presse abzukühlen, so daß erhebliche Stillstandszeiten in Kauf zu nehmen sind.

Diese Rückstandsbildung ist sehr schwer zu beherrschen, insbesondere deshalb, da sie mitunter verstärkt, zuweilen schwächer und manchmal gar nicht oder erst nach sehr langen Belriebsperioden auftritt.

Die Belagbildung am Preßblech ist abhängig von Preßtemperutur und Preßzeit, das heißt, von der Aushärtung der Kunstharzflächen. Bei Unterhärtung tritt

sie vorzeitig auf, da sich beim Heißentformen offenbar Harzpartikel von der Kunstharzfläche loslösen und am Preßblech adhärieren. Weiterhin tritt eine beschleunigte Belagbildung auf bei zu hohem Fluß des Harzes, insbesondere durch zu geringen Kondensationsgrad des Harzes bzw. zu hoher Darrfeuchte der Kunstharzfurne. Damit wird der ohnehin geringe Toleranzbereich im Kondensationsgrad weiter eingeengt.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich der Aufbau solcher Harzrückstände auf den Preßblechen vermeiden oder erheblich verzögern läßt, wenn zur Verdünnung der Aminoplastharzlösungen auf die gewünschte Tränkviskosität oder zur Auflösung sprühgetrockneter Aminoplastharze Wasser, dessen Härte höchstens 1° dH beträgt, verwendet wird.

Als Wasser einer Härte ^ 1° dH kann destilliertes

Wasser oder deionisiertes Wasser verwendet werden.

Diese Lehre lag der Fachwelt fern, denn in zahlreichen Veröffentlichungen wird gerade die Verwendung von Magnesiumsalzen als Härter für Formaldehydkondensationsharz empfohlen. Beispiele solcher Salze sind Magnesiumnitrat, Magnesiumchlorid oder Magnesiumborat. Derartige Systeme sind z. B.

in der deutschen Auslegeschrift 1 118 153, belgischen Palentschrift 600 845, britischen Patentschrift 827 645, USA.-Patentschrift 2 653 921 und in vielen anderen Literatlirstellen beschrieben.

Weitere Literaturstellen, in denen die Verwendung ' von Erdkalisalzen als Härcer für Harnstoff-Formaldehydharze genannt sind, finden sich in J. Scheiber »Chemie und Technologie der künstlichen Harze«, Stuttgart, 1943, I. Auflage, Seite 345 ff., sowie in Ul Im a η ns »Enzyklopädie der technischen Chemie«, III. Band, München — Berlin, 1953, Seite 477. Außerdem sind Magnesium- und Calciumsalze als Härter in der USA.-Patentschrift 2 056 142, etwa im Beispiel 2, genannt. Dort werden 3 °/o CaI-ciumchlorid einem Mischarz aus Harnstoff, Melamin und Formaldehyd zugesetzt.

Wenn der Fachmann aber Magnesium- und CaI-ciumsalze als Härter verwendet, lag ihm natürlich die Erkenntnis völlig fern, daß gerade Wasserhärte bildende Kationen, wie z. B. die des Magnesiums und Calciums, für den Aufbau von Harzrückständen an Preßblechen trotz ihrer geringen Konzentration verantwortlich zu machen sind.

Bei der Durchführung zahlreicher Versuche hat ao sich die Reproduzierbarkeit der Lehre erwiesen.

Das folgende Vergleichsbeispiel dient zur weiteren Erläuterung der Erfindung:

A. Entsprechend der deutschen Patentschrift 1 053 303 wird ein Edelzellstoffpapier mit einem Papiergewicht von 80 g mit einem handelsüblichen wäßrigen Melaminformaldehydvorkondensationsharz getränkt und beschichtet. Für die Vortränkung wird das Tränkharz mit einem Festkörpergehalt von 55 °/o durch Zusatz von Leitungswasser mit einer Härte von 15° dH entsprechend einem Gehalt von 107 mg Ca++ und Mg++/1 auf 45 °/o verdünnt. Das Tränkharz für die zweite Tränkstufe wird auf 50 °/o Harzgehalt verdünnt. Nach der Trocknung durch Heißluft resultiert ein Verfahrensprodukt mit einem Endgewicht von 200 g/qm und einem Darrwert von 6,3 °/o.

Das so erhaltene Verfahrensprodukt wild in einer Kurztaktpresse gegen halbmatte verchromte Messingbleche bei einer Heizplattentemperatur von 185° C und einer Preßzeit von 60 see verpreßt. Nach etwa 1500 Verpressungen weist das verchromte Preßblech eine so starke Belagbildung auf, daß Oberflächenstörungen auf den verpreßten Kunstharzoberflächen auftreten sowie eine verringerte Trennwirkung der Kunstharzflächen vom Preßblech beobachtet wird.
Entsprechend A. wird eine Trägerbahn mit Aminoplastharzvorkondensat getränkt und beschichtet. Jedoch wird zur Einstellung der Tränkviskosität in Vor- und Nachtränkung deionisiertes Wasser verwendet. Unter gleichen Bedingungen verpreßt, weist das Preßblech nach 1500 Verpressungen keinerlei Belagbildung auf. Entsprechend fehlerfrei sind die erhaltenen Kunstharzoberflächen der vergüteten Spanplatte. Eine Belagbildung auf der Preßblechoberfläihe tritt erst nach etwa 6000 bis 8000 Verpressungen auf.

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von mit wäßrigen Lösungen von wärmehärtbaren Aminoplastharzvorkondensaten getränkten und/oder beschichteten Trägerbahnen, vorzugsweise aus Papier, zur Oberflächenvergütung von Holzwerkstoffen oder anderen flächigen Produkten in hydraulischen Heißpressen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verdünnung der Aminoplastharzlösungen auf die gewünschte Tränkviskosität oder zur Auflösung sprühgetrockneter Aminoplastharze Wasser, dessen Härte höchstens 1° dH beträgt, verwendet wird.