DE2309334B2 - Verfahren zur herstellung von melaminharzfolien fuer die beschichtung von holzwerkstoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von melaminharzfolien fuer die beschichtung von holzwerkstoffen

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Description

Trimethylolmelaminmonomethyläthers, Trimethylolmelamindimethyläthers oder Trimethyfc>!melamintrimethyläthers oder einem Gemisch dieser Äther imprägniert
Die vorgenannten Äther oder ein Gemisch dieser s Äther können in Wasser oder in einem geeigneten organischen Lösungsmittel gelöst zur Anwendung kommen. Geeignete organische Lösungsmittel sind beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe wie z.B. Benzol, niedere Ketone wie z.B. Aceton oder Methiyläthylketon, Säureamide wie z. B. Dimethylformamid, insbesondere jedoch niedere Alkohole »nit I bis 4 C-Atomen, wie z.B. Methanol, Isopropanol oder IsobutanoL Auch Gemische verschiedener Lösungsmittel, z. B. Wasser-Alkohol-Gemische, können verwendet werden.
Die Imprägnierung des Papieres, des Cellulosevlieses oder -gewebes mit Lösungen der Äther, in organischen Lösungsmitteln oder in Gemischen von Wasser und wassermischbaren organischen Lösungsmitteln ist zu· meisit besonders vorteilhaft, da solche Lösungen niedere Oberflächenspannungen besitzen und daher leicht und tief in das zu imprägnierende Material eindringen. Lösungen der Äther in den genannten Alkoholen mit 1 bis 4 C-Atomen oder deren Mischungen mit Wasser verhalten sich hierbei besonders günstig.
Die Imprägnierung erfolgt in an sich bekannter Weise, z. B. durch Tauchen, Aufsprühen, Aufstreichen, Aufwalzen. Anschließend wird getrocknet, zweckmä-Sigerweise bei Temperaturen von (30 bis 1800C auf einen Restfeuchtegehalt von 1 bis 2Gew.-%. Die Imprägnierung wird so vorgenommen, daß 20 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 40 Gew.-% Methylolmelaminäther, d. h. harzbildende Komponente, bezogen auf das Folienendgewicht, aufgebracht werden.
Es ist zur Aushärtung zweckmäßig, Methylolmelaminätherlösungen zu verwenden, die 0,1 bis 5 Gew.-% (bezogen auf Festsubstanz der harzbildenden Komponente) einer sauer reagierenden Verbindung, wie z. B. alkoholische Salzsäure, p-Toluolsulfonsäure oder Ammonchlorid, zugesetzt enthalten. Zur weiteren Verbesserung der Wasserfestigkeit kann die Methylolmelaminätherlösung zusätzlich 1 bis 5 Gew.-% (bezogen auf Festsubstanz der harzbildenden Komponente) o- und/oder p-ToIuolsuIfonamid zugesetzt enthalten. Zur Erzielung eines hohen Glanzes der fertig aufkaschierten Melaminharzfolie kann der Harzlösung auch eine Polyvinylacetat-Dispersion zugesetzt werden.
Die benötigten Äther des Dimethylol- bzw. Trimethylolmelamins können durch Verätherung von Dimethylolmelamin bzw. Trimethylolmelamin mit Methanol hergestellt werden. Bei der Verätherung wird ein saurer Katalysator, beispielsweise Schwefelsäure oder Chlorwasserstoffgas zugesetzt Arbeitet man bei der Verätherung wasserfrei, dann erhält man aus Dimethylolmelamin den Dimethylolmelamindimethyläther und aus Trimethylolmelamin den Trimethylolmelamintrimethyläther. Führt man die Verätherung unter Zusatz von Wasser durch, dann erhält man je nach der Menge des zugesetzten Wassers die entsprechenden Mono- bzw. Diäther. Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren unwesentlich, daß die verwendeten Äther, z. B. der Trimethylolmelamindimethyläther, bei dieser Art der Verätherung wahrscheinlich nicht als einheitliche Substanzen, sondern als ein Gemisch verschiedener Äther anfallen. Die so hergestellten Mono- und Dimethyläther des Tri- bzw. Dimethylolmelamins bzw. der Trimethylolmelamintrimethyläther sind wasserlösliche monomere Substanzen. Einzelheiten zu der Herstellung der Äther sind in den Beispielen enthalten. In den nachfolgenden Beispielen erfolgen die Teniperaturangaben in "Celchis, Prozente sind in Gewichtsprozenten und Teile sind in Gewichtsteilen angegeben.
Beispiel 1 In 60 kg Wasser werden
40 kg Trimethylolmelamintrimethyläther,
2 kg 15%ige alkoholische Salzsäure
eingetragen.
In dieser Lösung wird ein ca. 120 g/m2 schweres aus Cellulose hergestelltes Dekorpapier imprägniert und bei einer Temperatur von 170" C auf einen Harzanteil von 35 bis 38%, bezogen auf Papierendgewicht, und einen Restfeuchtegehalt von 2% imprägniert und getrocknet Die so hergestellte Melaminharzfolie kann unter Verwendung von Naßleim, bestehend aus
100 Tlu.H<drnstoffharz,
20 Tln-Cellulosemehl,
1 bis 2 TlnAmmoniumchlorid,
auf eine Holzspanplatte aufgepreßt werden. Der Naßleimauf strich betrug 120 g/m*. Verpreßt wurde bei einer Temperatur von 1600Q einem Preßdruck von 6 kp/cm2 und einer Standzeit von 120 Sek. Nach dem Heißentformen und Abkühlen des Werkstoffes an der Luft erfolgte die Lackierung mit einem handelsüblichen Polyesterlack.
Die Bestimmung des Restfeuchtegehaltes erfolgte durch Differenzwägungen nach einem 5 Minuten langen Trocknen bei 1600C
Der Trimethylolmelamintrimethyläther kann folgendermaßen hergestellt werden:
Ein Gemisch von 100 Gewichtsteilen Trimethylolmelamin und 200 Gewichtsteilen trockenem Methanol wird auf eine Temperatur von +50C abgekühlt. Unter Rühren wird dann bei dieser Temperatur getrocknetes Chlorwasserstoffgas bis zur Sättigung eingeleitet, wobei das Trimethylolmelamin klar in Lösung geht Das Reaktionsgemisch wird dann vorsichtig mit Natriummethylat bis zu einem pH-Wert von 8 bis 9 versetzt wobei die Temperatur nicht über 200C steigen soll. Ausgefallenes Natriumchlorid wird abfiltriert und die Lösung bei Temperaturen unter 2O0C eingeengt Weiteres zunächst noch ausfallendes Natriumchlorid wird ebenfalls abgetrennt Die Einengung wird so lange fortgesetzt bis ein dicker Sirup zurückbleibt Beim Stehenlassen kristallisiert der Trimethylolmelamintrimethyläther in weißen Kristallen aus.
Beispiel 2 In 65 kg Wasser wurden
35 kg Dimethylolmelamindimethyläther und
035 kg p-Toluolsulfosäure eingetragen.
In dieser Lösung wurde ein 80 g/m2 schweres Dekorpapier auf einen Harzanteil von 35% imprägniert und bei 180° C auf einen Restfeuchtegehalt von 1% getrocknet
In einem zweiten Auftragswerk erhielt diese Melaminharzfolie einen Leimaufstrich, bestehend aus
70 Teilen handelsübliche, 55%ige wäßrige Melaminharz-Lösung
30 Teilen Polyvinylacetat-Disper^on
0,1 Teil Ammoniumchlorid.
Der Rückseitenleimauftrag betrug ca. 40 g/m2 (Festharz). Der Gesamt-Restfeuchtegehalt der Folie betrug nach der abermaligenTrocknung ca. 23%. Diese Folie wurde bei 1400C und einem Druck von 8 kp/cm2 und einer Preßzeit von 3 Minuten auf eine Holzspanplatte aufgepreßt Die weitere Verarbeitung erfolgte gemäß Beispiel 1.
Der Dimethylolmelamindimethyläther kann gemäß der in Beispiel 1 angegebenen Herstellungsvorschrift für Trimethylolmelamintrimethyläther hergestellt werden, wenn anstelle von Trimethylolmelanür Dimethylolmelamin eingesetzt wird.
Beispiel 3
In 25 kg Wasser und 35 kg Isopropylalkohol wurden
40kgTrimethylolmelamintrimethyläther,
2,5 kgl5%ige alkoholische Salzsäure
nacheinander eingetragen.
In dieser Lösung wurde eine ca. 250 g/m2 schwere Celluloseträgerbahn auf einen Harzanteil von 25% imprägniert und bei 13O0C auf einen Restfeuchtegehalt von weniger als 1 % getrocknet
20 Die Melaminharzfoüe erhielt anschließend einen Lackaufstrich eines säurehärtenden handelsüblichen Lackes, ca. 30 g/m2, und wurde als Kantenumleimer unter Verwendung eines handelsüblichen Schmelzklebers auf eine Spanplattenkante aufgeleimt
Beispiel 4
In 60 kg Isobutanol wurden
40 kg Dimethylolmelaminmonomethyläther,
800 g p-Toluolsulfosäure
eingetragen.
In dieser Lösung wurde ein ca. 80 g/m2 schweres Natronkraftpapier auf einen Harzanteil von 35 bis 38% imprägniert und auf einen Restfeuchtegehalt von 2,5% getrocknet Diese Melaminharzfolie wurde anschließend unter Verwendung eines Naßleimes gemäß Beispiel 1 auf eine Holzfaserplatte aufgepreßt Preßdruck 30 kp/cm2, Preßtemperatur 1400C, Preßzeit 90 Sekunden. Nach dem Abkühlen erhielt der hergestellte beschichtete Werkstoff einen Lackaufstrich eines pigmentierten Polyesterlackes.
Der benötigte Dimethylolmonomethyläther kann gemäß der in Beispiel 1 angegebenen Herstellungsvorschrift für Trimethylolmelamintrimethyläther hergestellt werden, wenn anstelle von Trimethylolmelamin Dimethylolmelamin eingesetzt und das Methanol zu 30% mit Wasser verdünnt wird.

Claims (6)

Patentaiisprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von Holzwerkstoffen durch Imprägnieren von Papier,CeUulosevSesoder -gewebe mit einer Melaminharzlösung und anschließendem Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung mit Lösungen von monomeren Dimethylolmelaminmono- und/oder -dimethyläthern und/oder Trimethylounelaminmono- und/ oder -di- und/oder -trimethyläthern vorgenommen wird und dabei 20 bis 45 Gew.-% der Methylolmelaminäther, bezogen auf das Endgewicht der trockenen Folie, aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung der monomeren Methylolmelaniinäther in einem Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige alkoholische Lösung eines Alkohols mit 1 bis 4 C-Atomen verwendet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung der monomeren Methylolmelaminäther verwendet wird, die 0,1 bis 5Gew.-% (bezogen auf Melaminharzfestsubstanz) einer sauer reagierenden Verbindung als Härter zugesetzt enthält
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung als sauer reagierende Verbindung alkoholische Salzsäure, p-Toluolsulfosäure oder Ammonchlorid zugesetzt enthält
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung der monomeren Methylolmelaminäther zusätzlich 1 bis 5 Gew.-% (bezogen auf Melaminharzfestsubstanz) o- und/oder p-Toluolsulfonamid zugesetzt enthält bekannt, daß die Elastizität und erbessert werden können, wenn w iom;nharz eewisse Modifizierungsmittel, wie GrSf SS^ «erden. Mit der dadurch S bewirkte? Bastizitätsverbesserung ist jedoch euie V^cUediterung der Wasserfestigkeii verbunden, so VerSCM MeSharzfoüen für manche Anwendungs- - Umleimer für Küchentische, in ihren
κ» He«teTliiS von zur Oberflächenveredlung von £? wStoffen geeigneten, mit Melamin-Formkdaten getränkten Papieren, wird zur
>5
In der Möbelindustrie werden Melaminharzfolien »um Beschichten von Holzspan-, Hartfaser-, Sperrholzplatten und anderer Holzwerkstoffe verwendet
Die Melaminharzfolien werden dadurch hergestellt daß eine Papierbahn, eine Cellulosevlies- oder Gewebebahn mit einer wäßrigen Lösung eines Melaminharzes imprägniert und anschließend getrocknet wird. Die so hergestellten Melaminharzfolien werden unter Verwendung eines Verleimungsmaterials und unter Hitze- und Druckeinwirkung auf die Holzwerkstoffe aufgepreßt
Als Verleimungsmaterial werden gewöhnlich mit Cellulosemehl gefüllte Harnstoffharze, Melaminharze und/oder Verschnitte derselben sowie sogenannte Kaltleime auf Polyvinylacetat-Dispersionsbasis verwendet
Die Melaminharzfolien können aber auch mit einem Leimaufstrich auf Basis Harnstoffharz, Melaminharz und PoiyviiiyiäCviäi-Dispcrsion oder Mischungen Her einzelnen Rohstoffe versehen werden und können dann als sogenannte Selbstklebefolien verarbeitet werden.
Die mit den Melaminharzfolien kaschierten Holzwerkstoffe erhalten einen Lackauftrag mit Polyester-, N itro- oder säurehärtenden Lacken.
Die mit den bisherigen verwendeten Melaminharzen hergestellten Melaminharzfolien waren für manche Verwendungszwecke nicht ausreichend elastisch und
leinewauriE*· »*»""β ,. . .
Methylolmelaminen benutzt, die keine patnatografisch nachweisbaren Ohgomeren enthalten. KanteLaterial z. B. für Kantenleimer, das nach Eem Verfahren hergestellt wurde, zeigt jedoch keine Sehende Biegefestigkeit und besitzt zudem eine zu große Wasseraufnahme. Kantenmatenal das mit unveräthertem Melaminformaldehydharz hergeste.lt S besitzt im übrigen darüber hinaus kerne voll befriedigenden mechanischen Eigenschaften. Be. e.nem n^n bekannten Verfahren zur Herstellung von „ MelammhSotn (DT-AS 12 87 040) wird ein Rohpa-Lie mit einer bestimmten Dichte und einer best.mmten verschriebenen Luftdurchlässigke.t mn in organ-Sn Lösungsmitteln gelösten härtbaren Am.noplas.-narzen oder deren Vorkondensaten, wobei auch SertV Melaminharze als besonders vorteilhaft Ingegeben werden, getränkt Nachteilig be. d.esem Verfahren .st der Zwang, ein best.mmtes Pap.er verwenden und die Tränkung aus organ.^cher Losung vornehmen zu müssen. Im Gegensatz h.erzu kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch aus re.n wäßriger Lösung gearbeitet werden, und es werden monomere Melaminäther eingesetzt Es war uberra-"hend. daß bei einer solchen Arbe.tswe.se keine Versprödung der fertigen Produkte durch zu starkes Eindringen der Lösungen in die Cellulosefaser e.ntntt sondern im Gegenteil Produkte m.t hoher B.egefest.gkeit Bnickbelastung und hoher Wasserfest.gke.t erhal-
UtuZl\ der vorliegenden Erfindung können Melaminharzfolien mit guter Elastizität bei gleichze.t.ger günstiger Wasserfestigkeit und Uckhaftung hergestellt WCDienErfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von
Holzwerkstoffen durch Imprägnieren von Papier, Cellulosevlies oder -gewebe mit einer Melaminharzlosung und anschließendem Trocknen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet daß die Imprägnierung mit Lösungen von monomeren D.me-
55 thylolmelaminmono- und/oder -dimethyläthern und/ oder Trimethylolmelaminmono und/oder -di- und/oder trimethyläther vorgenommen wird und dabei 20 bis 43, vorzugsweise 35 bis 40Gew.-W der Methylolmelaminäther, bezogen auf das Endgewicht der trockenen Folie,
6o aufgebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Können beispielsweise 80 bis 350 g/m* schwere Papiere, Cellulosevliese und -gewebe eingesetzt werden, die wie üblich, zweckmäßigerweise in Bahnen verarbeitet qc vverden
Das Papier, das Cellulosevlies oder -gewebe, wird mit einer Lösung des monomeren Dimethylolmelaminmonomethyläthers, Dimethylolmelamindimethylathers,
DE19732309334 1973-02-24 1973-02-24 Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von Holzwerkstoffen Expired DE2309334C3 (de)

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