DE2309334C3 - Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von Holzwerkstoffen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von HolzwerkstoffenInfo
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Description
40
In der Möbelindustrie werden Melaminharzfolien zum 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 Polyvinylacetat-Dispersion oder Mischungen der einzelnen Rohstoffe versehen werden und können dann
als sogenannte Selbstklebefolien verarbeitet werden.
Die mit den Melaminharzfolien kaschierten Holzwerkstoffe erhalten einen Lackauftrag mil Polyester-,
Nitro- oder säurehärtenden Lacken. 6S
Die mit den bisherigen verwendeten Melaminharzen hergestellten Melaminharzfolien waren für manche
Verwendungszwecke nicht ausreichend elastisch und wasserfest. Es war zwar bekannt, daß die Elastizität und
damit der Biegeradius verbessert werden können, wenn dem Melaminharz gewisse Modifizierungsmittel, wie
z.B. Glykole, zugesetzt werden. Mit der dadurch bewirkten Elastizitätsverbesserung ist jedoch eine
Verschlechterung der Wasserfestigkeit verbunden, εο daß die Melaminharzfolien für manche Anwendungszwecke, z. B. Umleimer für Küchentische, in ihren
Eigenschaften nicht befriedigten.
Bei einem bekannten Verfahren (DT-AS 12 56 529) zur Herstellung von zur Oberflächenveredlung von
flächigen Werkstoffen geeigneten, mit Melamin-Formaldehyd-Vorkondensaten
getränkten Papieren, wird zur Tränkung eine wäßrige Lösung von freiem Melamin und
solchen Methylolmelaminen benutzt, die keine papierchromatografisch
nachweisbaren Oligomeren enthalten. Kantenmaterial, z. B. für Kantenleirr.er, das nach
diesem Verfahren hergestellt wurde, zeigt jedoch keine ausreichende Biegefestigkeit und besitzt zudem eine zu
große Wasseraufnahme. Kantenmaterial, das mit unveräthertem Melaminformaldehydharz hergestellt
wird, besitzt im übrigen darüber hinaus keine voll befriedigenden mechanischen Eigenschaften. Bei einem
anderen bekannten Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien (DT-AS 12 87 040) wird ein Rohpapier
mit einer bestimmten Dichte und einer bestimmten vorgeschriebenen Luftdurchlässigkeit mit in organischen
Lösungsmitteln gelösten härtbaren Aminoplastharzen oder deren Vorkondensaten, wobei auch
verätherte Melaminharze als besonders vorteilhaft angegeben werden, getränkt. Nachteilig bei diesem
Verfahren ist der Zwang, ein bestimmtes Papier verwenden und die Tränkung aus organischer Lösung
vornehmen zu müssen. Im Gegensatz hierzu kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch aus rein
wäßriger Lösung gearbeitet werden, und es werden monomere Melaminäther eingesetzt. Es war überraschend,
daß bei einer solchen Arbeitsweise keine Versprödung der fertigen Produkte durch zu starkes
Eindringen der Lösungen in die Cellulosefasern eintritt, sondern im Gegenteil Produkte mit hoher Biegefestigkeit,
Bruckbelastung und hoher Wasserfestigkeit erhalten werden.
Nach der vorliegenden Erfindung können Melaminharzfolien mit guter Elastizität bei gleichzeitiger
günstiger Wasserfestigkeit und Lackhaftung hergestellt werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von
Holzwerkstoffen durch Imprägnieren von Papier, Cellulosevlies oder -gewebe mit einer Melaminharzlösung
und anschließendem Trocknen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Imprägnierung mit Lösungen von monomeren Dimethylolmelaminmono- und/oder -dimethyläthern und/
oder Trimethylolmelaminmono und/oder -di- und/oder trimethyläther vorgenommen wird und dabei 20 bis 45,
vorzugsweise 35 bis 40 Gew.-% der Methylolmelaminäther, bezogen auf das Endgewichi; der trockenen Folie,
aufgebracht werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können beispielsweise 80 bis 350 g/m2 schwere Papiere,
Cellulosevliese und -gewebe eingesetzt werden, die wie üblich, zweckmäßigerweise in Bahnen verarbeitet
werden.
Das Papier, das Cellulosevlies oder -gewebe, wird mit einer Lösung des monomeren Dimethylolmelaminmonomethyläthers,
Dimethylolmelamindimethyläthers,
Trimethylolmelaminmonomethyläthers, Trimethylolmelamindimethyläthers
oder Trimethylolmelamintrimethyläthers oder einem Gemisch dieser Äther imprägniert
Die vorgenannten Äther oder ein Gemisch dieser Äther können in Wasser oder in einem geeigneten
organischen Lösungsmittel gelöst zur Anwendung kommen. Geeignete organische Lösungsmittel sind
beispielsweise aromatische Kohlenwasserstoffe wie z. B. Benzo), niedere Ketone wie z. B. Aceton oder
Methyläthylketon, Säureamide wie z. B. Dimethylformamid, insbesondere jedoch niedere Alkohole mit 1 bis
4 C-Atomen, wie z. B. Methanol, Isopropanol oder Isobutanol. Auch Gemische verschiedener Lösungsmittel,
z. D. 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 zumeist
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, zweckmäßigerweise bei Temperaturen von 130 bis 1800C auf
einen Restfeuchtegehalt von 1 bis 2 Gew.-%. 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-Toluolsulfonamid 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 Dimethylolrnelamin 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. Diilther. Es ist für das erfindungsgemäße Verfahren
unwesentlich, daß die verwendeten Äther, z. B. der Trimethyiolmeiäiiiindinieihy'iäthcr, 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.
derTrimethylolmelamhtrimethyläther sind wasserlösliche
monomere Substanzen. Einzelheiten zu der Herstellung der Äther sind in den Beispielen enthalten.
In Jen nachfolgenden Beispielen erfolgen die Temperaturangaben in "Celcius, Prozente sind in Gewichtsprozenten
und Teile sind in Gewichtsteilen angegeben.
In 60 kg Wasser werden
40 kg Trimethylolmelamintrimethyläther,
2 kg 15%ige alkoholische Salzsäure
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 1700C 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 Tln.Harnstoffharz,
:>01 ln.Cellulosemehl,
1 bis 2 Tln.Ammoniumchlorid,
:>01 ln.Cellulosemehl,
1 bis 2 Tln.Ammoniumchlorid,
auf eine Holzspanplatte aufgepreßt werden. Der Naßleimaufstrich betrug 120 g/m2. Verpreßt wurde bei
einer Temperatur von 160<°C, einem Preßdruck von 6kp/cm;! und einer Standzeit von 120 Sek. Nach dem
HeißentFormen und Abkühlen des Werkstoffes an der L uft 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 Methanoi 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 200C 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.
In 65 kg Wasser wurden
35 !leg Dimethylolmelamindimethyläther und
0,35 kg p-Toluolsulfosäure eingetragen.
0,35 kg p-Toluolsulfosäure eingetragen.
In dieser Lösung wurde ein 80 g/m2 schweres Dekorpapier auf einen Harzanteil von 35% imprägniert
und bei 18O0C auf einen Restfeuchtegehalt von 1% getrocknet.
In einem zweiten Auftragswerk erhielt diese MeIaminharüfolie
einen Leimaufstrich, bestehend aus
70 Teilen handelsübliche, 55%ige wäßrige Melaminharz-Lösung
30 Teilen Polyvinylacetat-Dispcrsion
0,1 Teil Ammoniumchlorid.
0,1 Teil Ammoniumchlorid.
Der Rückseitenleimauftrag betrug ca. 40 g/m2 (Festharz).
Der Gesamt-Restfeuchtegehalt der Folie betrug nach der abermaligenTrocknung ca. 2,5%. 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, ij
wenn anstelle von Trimethylolmelami.i Dimethylolmelamin
eingesetzt wird.
20
Beispiel 3
In 25 kg Wasser und 35 kg Isopropylalkohol wurden
In 25 kg Wasser und 35 kg Isopropylalkohol wurden
40 kgTrimethylolmelamintrimethyläther,
2,5 kgl5%ige alkoholische Salzsäure
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 1300C auf einen Restfeuchtegehalt von weniger als 1 % getrocknet.
Die Melaminharzfolie erhielt anschließend einen Lackaufstrich eines säurehärtenden handelsüblichen
Lackes, ca. 30 g/m2, und wurde als Kantenumle.rner
unter Verwendung eines handelsüblichen Schmelzklebers auf eine Spanplattenkante aufgeleimt.
Beispiel 4
In 60 kg lsobutanol wurden
40 kg Dimethylolrnelaminmonomethyläther,
800 g p-Toluolsulfosäure
In 60 kg lsobutanol wurden
40 kg Dimethylolrnelaminmonomethyläther,
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 Melaminharzfoüe wurde anschließend
unter Verwendung eines Naßleimes gemäß Beispiel 1 auf eine Holzfaserplatte aufgepreßt. Preßdruck
30 kp/cm2, Preßtemperatur 14O0C, Preßzeit 90
Sekunden. Nach dem Abkühlen erhielt der hergestellte beschichtete Werkstoff einen Lackaufstrich eines
pigmentierten Polyesterlackes.
Der benötigte Dimethylolmonomethylather 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)
1. Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von Holzwerkstoffen durch
Imprägnieren von Papier, Cellulosevlies oder -gewebe mit einer Melaminharzlösung und anschließendem
Trocknen, dadurch gekennzeichnet, daß die Imprägnierung mit Lösungen von monomeren
Dimethylolmelaminmono- und/oder -dimethyläthern und/oder Trimethylolmelaminmono- 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. '5
2. Verfahren nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß eine Lösung der monomeren Methylolmelaminäther in einem Alkohol mit 1 bis 4 C-Atomen verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn- *o
zeichnet, 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 5 Gew.-% (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.-°/o (bezogen auf Melaminharzfestsubstanz) o- und/oder
p-Toluolsulfonamid zugesetzt enthält.
Priority Applications (10)
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---|---|---|---|
DE19732309334 DE2309334C3 (de) | 1973-02-24 | Verfahren zur Herstellung von Melaminharzfolien für die Beschichtung von Holzwerkstoffen | |
US05/442,644 US3936547A (en) | 1973-02-24 | 1974-02-14 | Process of preparing melamine resin films by impregnation of paper, cellulose, fleece or fabric |
NL7402133A NL7402133A (de) | 1973-02-24 | 1974-02-15 | |
IT48615/74A IT1008291B (it) | 1973-02-24 | 1974-02-20 | Procedimento per la preparazione di fogli di resina melamminica |
JP49020024A JPS49117570A (de) | 1973-02-24 | 1974-02-21 | |
GB807674A GB1458122A (en) | 1973-02-24 | 1974-02-22 | Preparation of melamine resin films |
BE141315A BE811485A (fr) | 1973-02-24 | 1974-02-22 | Procede de fabrication de feuilles de resine melamine |
FR7406105A FR2219200B1 (de) | 1973-02-24 | 1974-02-22 | |
ES423587A ES423587A1 (es) | 1973-02-24 | 1974-02-23 | Procedimiento para la obtencion de laminas de resina o de melamina. |
US05/629,765 US4016336A (en) | 1973-02-24 | 1975-11-07 | Melamine resin films prepared by impregnating of paper, cellulose, fleece or fabric |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (3)
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---|---|
DE2309334A1 DE2309334A1 (de) | 1974-08-29 |
DE2309334B2 DE2309334B2 (de) | 1977-03-10 |
DE2309334C3 true DE2309334C3 (de) | 1977-10-20 |
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