DE69125040T2

DE69125040T2 - Verfahren zur Herstellung von Spanplatten und einem Bindemittel zur Behandlung der Holzspäne vor dem Pressen

Info

Publication number: DE69125040T2
Application number: DE69125040T
Authority: DE
Inventors: Tommaso Gabriel Louis De; Oscar Hsien-Hsiang Hsu
Original assignee: Rohm and Haas Co
Current assignee: Rohm and Haas Co
Priority date: 1990-01-25
Filing date: 1991-01-21
Publication date: 1997-10-09
Anticipated expiration: 2011-01-22
Also published as: ATE150064T1; EP0439314B1; IE910255A1; CA2034130C; DE69125040D1; BR9100277A; CA2034130A1; NO910242D0; FI910368A0; US6120717A; EP0439314A3; AU644402B2; AU6996191A; NO910242L; EP0439314A2; JP2942365B2; CN1053628A; FI910368A; MY105330A; DK0439314T3

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten, wie Hartfaserplatten, hergestellt durch Verfestigung von Fasern oder Schnitzeln unter Wärme und Druck zur Bildung eines integralen Plattenmaterials. Das Verfahren beinhaltet das Aufbringen einer wäßrigen Polymerzusammensetzung, die auch als Vorpreßdichtungsmittel bekannt ist, auf die Oberfläche eines Faservlieses, bevor man das Vlies einer Preßbehandlung bei hoher Temperatur und hohem Druck unterzieht.
Spanplatten, wie z.B. Hartfaserplatten, werden hergestellt durch Wiederverfestigen von zerfaserten Holzschnitzeln unter Hitze (bis zu etwa 450ºF (232ºC)) und Druck (bis zu etwa 1000 Psi (6,895 x 10&sup6; Pa)). Die faserigen Teilchen werden zuerst zu einem einheitlichen Vlies gebildet (entweder durch ein Trockenverfahren, Naßverfahren oder Naß-Trockenverfahren), das dann durch Hitze und Druck zu einer festen Platte verfestigt wird. Vor der Verfestigung kännen Zusammensetzungen, welche wäßrige Polymerdispers ionen, Aminoplastharze, Phenol-Formaldehydharze, Wachse und dergleichen enthalten, auf das Vlies aufgebracht werden, um die Festigkeit zu erhöhen, die Oberflächenintegrität zu verbessern und die Wasserbeständigkeit zu erhöhen. Diese Zusammensetzungen werden als "Vorpreßdichtmittel" bezeichnet. Jedoch die Herstellung von Spanplatten unterliegt noch technischen Problemen, wie dem Ankleben an der Preßplatte, dem Verlust der Preßplattendefinition, der mangelnden Festigkeit und Gleichmäßigkeit der Plattenoberfläche, übermäßiger Wasserabsorption und Verfärbung. Weiter kännen wiederholte Verfestigungszyklen die Ablagerung von Vorpreßdichtmitteln und Fasern auf den Preßplatten bewirken. Diese Abscheidungen können häufiges Plattenreinigen erfordern und führen zur Herabsetzung der Produktionsgeschwindigkeit als Ergebnis von erhöhten Ausfallzeiten.
Die GB-A-1,484,053 zeigt das Impragnieren einer Papierträgerbahn mit einer wäßrigen Lösung eines Aminoplastharzes und das Trocknen der imprägnierten Bahn in solcher Weise, daß sie 40 bis 60 Gew.-% Aminoplastharz-Vorkondensat, bezogen auf das Gewicht des Papiers, hat, und das Beschichten der getrockneten imprägnierten Bahn mit einer wäßrigen Dispersion, die eine härtbare Harzzusammensetzung aufweist, die ein Gemisch von A) einem harten und spröden Copolymeren, das durch Copolymerisieren von gewissen Monomeren erhalten ist, und B) einem kautschukartigen elastischen Copolymeren, das eine Glasübergangstemperatur von nicht mehr als +10ºC hat und erhalten ist durch das Copolymerisieren gewisser Monomerer einschließlich 0 bis 2 Gew.-% eines vernetzenden Monomeren mit wenigstens zwei reaktiven, nicht konjugierten Doppelbindungen im Molekül. Weiter ist das Beschichten der imprägnierten Papierbahn gezeigt und das Pressen des erhaltenen Films auf eine Preßplattenbahn. Diese Referenz zeigt nicht die Anwendung eines Gemisches von Polymerdispersion/Aminoplast auf ein Faservlies vor dem Verdichten.
Die US-A-4,201,802 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Hartfaserplatten mit einem Vor-Finish, welches die Verwendung eines wäßrigen Vorpreßdichtungsmittels umfaßt, das ein Polyvinylalkoholpolymeres zusammen mit emulgierten Fettsäuren oder -estern, ein flüchtiges Amin und Aluminium-, Zink- oder Calciumstearate sowie gewünschtenfalls Trockenmittel oder Katalysatoren enthält. Es ist gezeigt, daß der Polyvinylalkohol vorzugsweise "ein Homopolymeres von Vinylalkoholmonomerem ist, das Copolymerisiert wird, um ein Polymeres zu liefern, obwohl ein Copolymeres benutzt werden kann, das sehr kleine Mengen bis zu etwa 5% an anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren mit Kohlenstoff-Kohlenstoff-Doppelbindungsunsättigung enthält". In einer weiteren Offenbarung wird der Polyvinylalkohol als teilweise hydrolysiert beschrieben, vorzugsweise 85 bis 90% hydrolysiert. Diese Referenz lehrt die Wichtigkeit des Gelgehaltes des dispergierten Polymeren nicht und legt sie auch nicht nahe.
Die US-A-4,238,438 zeigt eine Vorpressungshartfaserplattenbehandlung, umfassend das Aufbringen auf die Oberflächenfasern eines Faservlieses von 8 bis 30% pro Fuß² (0,093m²) einer Beschichtung eines oberflächenkonsolidierenden Mittels, das 50 bis 95% Wasser, 4 bis 25% einer Hydroxyreste-enthaltenden Verbindung mit einem Siedepunkt zwischen etwa 212ºF (100ºC) und 600ºF (315ºC), das ausgesucht ist aus der Gruppe von Alkoholen und ihren Estern, und 1 bis 25% Polyvinylacetat enthält, wobei der Prozentsatz der Beschichtungsbestandteile auf das Gewicht der Beschichtung bezogen ist. Die gezeigten Polyvinylacetat- Latexemulsionen sind handelsübliche Materialien. Die Referenz ist still bezüglich der spezifischen Zusammensetzung oder des Gelgehaltes des Polyvinylacetatlatex.
Die US-A-4,336,174 und US-A-4,374,899 zeigen eine Vorpressungshartfaserplatten-Behandlungszusammensetzung und eine verbesserte Hartfaserplattenbahn, die hergestellt ist durch die Beschichtung der nassen Filzvliese oder -lagen oder -bahnen vor der Verfestigung und dem Trocknen mit einer wäßrigen Dichtmittelzusammensetzung, die im wesentlichen aus (a) einer Mischung von wasserlöslichem Melamin-Formaldehyd-Copolymeren, (b) einer Styrol-Acryl-Copolymeremulsion, (c) einer kleinen Menge eines Amins, das fähig ist, das pH der erhaltenen Emulsion einzustellen, und (d) einen sauren Vernetzungskatalysator, der zur Vernetzung der Zusammensetzung fähig ist, bsteht. Es ist die Verwendung von handelsüblichen Vinylacetat- und Styrol/Acrylcopolymeremulsionen gezeigt. Die Referenz ist still bezüglich der Zusammensetzungen der verwendeten Copolymeremulsionen oder ihres Gelgehalts.
Die US-A-4,517,228 zeigt ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung von Spanplattenprodukten, das eine einmalige Stufe des Aufbringens einer Beschichtungszusammensetzung umfassend einen hydroxyl- oder carbonsäurehaltigen Acrylträger, ein hochschmelzendes Wachs, einen Vernetzer auf Melaminbasis für den Träger und einer plättchenförmigen Form von Talk auf ein Kompositionsvlies mit einer Dichte von weniger als 60 lbs. pro Fuß³ (961 kg/m³) vor der Anwendung von Hitze und Druck. Für den Hydroxyl- oder Carbonsäureacrylträger ist nicht gezeigt, daß er irgendeinen Gelgehalt aufweist.
Die US-A-4,517,240 zeigt ein einstufiges Verfahren zur gleichzeitigen Verpressung und Temperung einer Hartfaserplatte, das die Stufe des Aufbringens auf die Platte vor der Verpressung derselben einer wirksamen Menge einer wäßrigen Behandlungszusammensetzung umfaßt, die etwa 3-20 Gew.-% eines Acryl- oder Vinylacetatemulsionspolymeren oder Lösungspolymeren und etwa 0,05 bis 3,0 Gew.-% eines fließfähigen, wasserlöslichen Organosiliconcopolymeren von Dimethylpolysiloxan und einen Polyoxyalkylenether umfaßt, wobei der Alkylenteil Ethylen oder Propylen oder Gemische davon ist, und zeichnet sich dadurch aus, daß die Behandlungszusammensetzung sowohl als Plattentrennmittel während der Verpressung als auch als Tempermittel wirkt, um Wasserbeständigkeit zu verleihen. Die Acrylpolymeren umfaßten z.B. Alkylmethacrylat/Alkylacrylat/Acryl- oder Methacrylsäure und Styrol/Alkylacrylat/N-Alkylolacrylamid/Acryl- oder Methacrylsäurecopolymere. Von den Polymeren ist nicht gezeigt, daß sie einen Gelgehalt haben.
Die US-A-4,075,141 zeigt Beschichtungszusammensetzungen, welche vernetzte polymere Mikroteilchen und ein Carbonsäureamid- Interpolymeres enthalten, das mit einem Aminoplastharz-Vernetzungsmittel kombiniert sein kann. Es ist gezeigt, daß die Zusammensetzungen brauchbar für das Auftragen auf Substrate, wie Papier, Metall, Holz, Pappe, Kunststoff, Schaum, extrudierten Kautschuk und dergleichen sind. Weder ein spezifischer Gelgehalt noch die Verwendung auf Spanplatten sind gezeigt.
Die US 4,062,823 zeigt Zusammensetzungen, welche ein Gemisch von wenigstens zwei Copolymeren von Acrylmonomeren, einen vernetzten Latex, ein Amin, ein Aminoharzvernetzungsmittel und Waser oder Wasser und ein organisches Lösungsmittel umfassen. Die Verwendung dieser Zusammensetzung als Anstrichmittel auf Wasserbasis ist gezeigt. Weder der spezifische Gelgehalt des vernetzten Latex noch die Verwendung für Spanplatten sind gezeigt.
Keine der Entgegenhaltungen lehrt die Verwendung einer Vorpreßdichtmittelzusammensetzung, welche ein Aminoplastharz und eine wäßrige Dispersion von Acrylteilchen mit einem Gelgehalt von mehr als etwa 70% enthält zur Anwendung auf Faservliese vor der Verfestigung einer Spanplatte.
Ein Ziel dieser Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorpressungsdichtmittel-Zusammensetzung, welche eine verbesserte Pressentrennung während des Verfahrens der Herstellung von Spanplatten liefert.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer verbesserten Hartfaserplatte mit überlegener Wasserbeständigkeit und Oberflächenfestigkeit durch die Verwendung einer Vorpressungsdichtmittel-Zusammensetzung.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Vorpressungsdichtmittel-Zusammensetzung geliefert. Wenn das Vorpressungsdichtmittel im Verfahren zur Herstellung von Spanplatten benutzt wird, wird das Verfahren als Ergebnis der leichteren Trennung der gebildeten Kompositionsplatte von den Preßplatten verbessert. Wenn das Vorpressungsdichtmittel verwendet wird, werden auch die Eigenschaften der Wasserbeständigkeit und der Oberflächenfestigkeit der gebildeten Platte verbessert.
In einem andere Aspekt richtet sich diese Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Spanplatten unter Hitze und Druck, umfassend die Bereitstellung eines Faservlieses, die Behandlung der Oberfläche dieses Vlieses, das Heißpressen dieses Vlieses bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu einem festen Kompositionsplattenprodukt und die Trennung dieser Kompositionplatte von dieser Presse und ist dadurch gekennzeichnet, daß dieses Verfahren umfaßt die Behandlung der Oberfläche dieses Vlieses mit einer Zusammensetzung, welche ein Vernetzungsharz umfaßt, das ein Aminoplastharz, ein mehrfunktionelles Hydroxyalkylamid oder mehrfunktionelles N-Alkylolamid und eine wäßrige Dispersion von Acrylpolymerteilchen enthält, wobei diese Teilchen einen THF-Gelgehalt, wie nach der hier oben definierten Methode bestimmt, von 67% oder mehr aufweisen, vorzugsweise mehr als 70%, und einen Acrylgehalt von mehr als 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymeren.
Wie hier benutzt, umfaßt der Ausdruck "Spanplatte" die verschiedenen Hartfaserplatten, Faserplatten, Teilchenplatten, Verstärkungsplatten und Strangplatten, wie z.B. naßverarbeitete Hartfaserplatten, trockenverarbeitete Hartfaserplatten, naß/trockenverarbeitete Hartfaserplatten, Faserplatten mittlerer Dichte, Strangplatten und Mendeplatten.
Das Vorpressungsdichtmittel umfaßt ein vernetzendes Harz, d.h. eine Art, die dazu angepaßt ist, mit Funktionalität zu reagieren, die in die Acrylpolymerteilchen eingebracht ist oder mit ihnen verbunden ist unter den Bedingungen, die während der Herstellung der Spanplatte erreicht werden. Eine Klasse von vernetzenden Harzen, die sich zur Verwendung in dieser Erfindung eignen, sind Aminoplastharze, wie z.B. ein Melamin-Formaldehyd-Vernetzungsmittel, ein Harnstoff-Formaldehyd-Vernetzungsmittel oder Gemische davon. Andere vernetzende Harze, die in der Praxis verwendet werden können, sind mehrfunktionelle Harze, wie z.B. mehrfunktionelle Hydroxyalkylamide und mehrfunktionelle N-Alkylolamide.
Das Vorpressungsdichtmittel umfaßt eine wäßrige Dispersion von Acrylpolymerteilchen, worin die Acrylpolymerteilchen einen THF-Gelgehalt von mehr als 70% haben. Die wäßrige Dispersion der Acrylpolymerteilchen kann durch jede wäßrige Polymerisationsarbeitsweise hergestellt werden, die auf diesem Gebiet bekannt ist, wie z.B. Suspensionspolymerisation und Emulsionspolymerisation. Die Emulsionspolymerisation ist bevorzugt. Die Acrylpolymerteilchen haben einen Acrylgehalt von wenigstens 20 Gew.-% des Gesamtgewichts des Polymeren. Bevorzugt ist ein Acrylgehalt von wenigstens etwa 40 Gew.-% des Gesamtgewichts des Polymeren. Die Acrylpolymerteilchen werden hergestellt durch die Polymerisation von ethylenisch ungesättigten Monomeren. Der Acrylgehalt stammt von der Polymerisation von Acrylat- oder Methacrylatestern, -amiden, -säuren und dergleichen, wie z.B. Methylacrylat, Ethylacrylat, Butylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Decylacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat, Butylmethacrylat, Isobutylmethacrylat, Isobornylmethacrylat, Acrylamid, Acrylnitril, Hydroxyethylmethacrylat, Hydroxypropylmethacrylat, Methylol(meth)acrylamid, methyloliertem Ureidoethylmethacrylat, N,N-Dimethylaminoethylmethacrylat, Acrylsäure, Methacrylsäure und Acryloxypropionsäure. Der Nicht-Acrylteil der Acrylpolymerteilchen stammt von der Polymerisation von styrolischen und anderen ethylenisch ungesättigten Monomeren, wie z.B. Styrol, substituierten Styrolen, Butadien, Vinylacetat, Vinylversatat, Crotonsäureestern, Naleinsäure, Fumarsäure und Itakonsäure.
Der Gelgehalt der Acrylpolymerteilchen kann sich auf die Vernetzung der Polymermoleküle in den Teilchen beziehen. Eine solche Vernetzung kann während oder anschließend an die Herstellung der Teilchen erfolgen oder durch eine Kombination davon. Die Vernetzung kann bewirkt werden durch das Einbringen von mehrfach ethylenisch ungesättigten Monomeren in die Polymerisation. Die mehrfach ethylenisch ungesättigten Monomeren können Acrylmonomere sein, wie z.B. 1,4-Butylenglycoldimethacrylat, Trimethylolpropantriacrylat und Allylmethacrylat oder Nicht-Acrylmonomere, wie z.B. Diallylphthalat und Divinylbenzol. Der Gelgehalt wird vorzugsweise durch das Einbringen von Allylmethacrylat in die Acrylpolymerteilchen bewirkt, und zwar bei einem Gehalt von etwa 0,2 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polymerteilchen. Noch bvorzugter ist das Einbringen von Allylmethacrylat- in die Acrylpolymerteilchen in einer Menge von etwa 0,3 Gew.-% bis etwa 2,0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polymerteilchen.
Die Glasübergangstemperatur (Tg) der Acrylpolymerteilchen kann im Bereich von 15ºC bis 100ºC sein, bestimmt durch Differential-Scanning-Kalorimetrie. Bevorzugt ist eine Tg von 20ºC bis 50ºC. Die Acrylpolymerteilchen können Mischungen von Polymeren umfassen. Das Einbringen von Polymerem oder Polymeren mit einer Tg von mehr als 50ºC in Mischungen ist brauchbar zur Erhöhung der Oberflächenhärte der erhaltenen Platte.
Es ist erforderlich, daß die Acrylpolymerteilchen einen THF- Gelgehalt von mehr als 70% haben. Der THF-Gelgehalt, wie er hier definiert ist, wurde bestimmt durch Herstellung einer 2%igen Mischung von Polymerteilchenfeststoffen in einer Unze (29,6 ml) Tetrahydrofuran. Die exakten Feststoffe des Gemisches wurden bestimmt durch Trocknen der Lösung bei 150ºC für eine Zeitspanne von 30 Minuten. Das 2%ige Gemisch wurde über Nacht geschüttelt und in ein tariertes Zentrifugenrohr überführt. Das Rohr wurde auf einer Ultrazentrifuge bei 504000 UpM 2,5 Std. zentrifugiert. Die überstehende Lösung wurde abdekantiert, das meiste THF wurde bei Zimmertemperatur verdampfen gelassen, und dann wurde bei 150ºC 30 Minuten getrocknet. Es wurden Doppelansätze durchgeführt. Die THG-Gelfraktion war der Mengenanteil an Polymerem, der nicht in der überstehenden Lösung gelöst war.
Die Vorpressungsdichtmittel dieser Erfindung können auch mit Wachsen, Pigmenten, Füllstoffen, Verstärkungsmitteln, das Fließen steuernde Mittel, Trennmittel, wie z.B. Calciumstearat, Antischäummittel und dergleichen gemischt werden. Das Vorpressungsdichtmittel kann auf die Oberfläche des Vlieses durch herkömmliche Arbeitsweisen aufgebracht werden, wie z.B. Sprühen.
Die folgenden Beispiele sollen die Verbesserung im Verfahren der Herstellung von Spanplatten zeigen, auf welches diese Erfindung gerichtet ist. Sie sollen diese Erfindung nicht beschränken, da andere Anwendungen der Erfindung dem üblichen Fachmann offensichtlich sind.

BEISPIEL 1. Herstellung einer wäßrigen Copolymerdispersion

Herstellung von Probe 1.

In einen gerührten Ein-Gallonen-Reaktor, der 1006,26 g deionisiertes Wasser (DI-Wasser), 4,0 g anionisches oberflächenaktives Mittel (58% aktiv) und 27,4 g Itakonsäure erhielt und auf 85,2ºC erhitzt war, wurden 128,3 g einer Vorformemulsion und eine Lösung von 4,6 g Ammoniumpersulfat in 29,8 g DI-Wasser gegeben. Die Temperatur fiel auf 80,5ºC, und dann wurde eine Exothermie auf 83,2ºC beobachtet, zusammen mit einer blauen Färbung und heftigem Rückfluß. 15 Min. nach der Zugabe der Vorform war die Temperatur 81ºC, und die Zugabe der Monomeremulsion (ME#1) und einer Lösung von 2,7 g Ammoniumpersulfat in 98,7 g DI-Wasser wurde begonnen. Die Zugabe der ME#1 war in 142 Min. beendet, und es wurde eine Spülung von 22,3 g DI-Wasser zugesetzt. Die Zugabe der Ammoniumpersulfatlösung war 38 Min. später beendet, wobei die Temperatur bei 81ºC lag, und es wurde begonnen, abzukühlen. 9 Min. später, bei einer Temperatur von 74,2ºC, wurden 37,2 g DI-Wasser zugegeben, und das Kühlen wurde fortgesetzt. 6 Min. später, bei einer Temperatur von 60ºC, wurden drei Lösungen zugegeben: 0,9 g tert.-Butylhydroperoxid und 0,15 g anionisches oberflächenaktives Mittel (58% aktiv) in 9,3 g DI-Wasser; 0,5 g Natriumsulfoxylatformaldehyd in 14,0 g DI-Wasser; und 4,65 g einer 0,15%igen wäßrigen Lösung von EisenIIsulfat Heptahydrat. 15 Min. später, bei einer Temperatur von 55ºC, wurden Lösungen identisch zu den ersten zwei der obenerwähnten drei Lösungen zugegeben. 22 Min. später, bei einer Temperatur von 50ºC, wurden 53,9 g DI-Wasser, 36,7 g Dimethylaminoethanol und 15,35 g anionisches oberflächenaktives Mittel zugegeben. Das Endprodukt hatte einen Feststoffgehalt von 46,8%, einen pH von 8,75, eine Viskosität von 435 cP, eine Teilchengröße von 121 nm und einen THF-Gelgehalt von 67. Tabelle 1.1 Monomeremulsion ME#1

BEISPIEL 2. Herstellung von wäßrigen Copolymerdispersionen

Herstellung der Proben 2-4 und Vergleichsprobe A.

Die Proben wurden gemäß der Methode von Beispiel 1 hergestellt mit der Ausnahme, daß eine andere Monomeremulsion (ME#1) in jedem Fall verwendet wurde, wie in Tabelle 2.1 angegeben, und daß die Polymerisation der Probe 2 in einem 5-Gallonen-Reaktor mit 5- facher Zunahme der Mengen aller Bestandteile durchgeführt wurde. Die erhaltenen Dispersionen zeigten die in Tabelle 2.2 angegebenen Eigenschaften. Tabelle 2.1 Monomeremulsionen ME#1 (alle Mengen sind in g) Tabelle 2.2 Eigenschaften der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 2.

BEISPIEL 3. Herstellung von wäßrigen Dispersionen ganz aus Acryl

Herstellung der Proben 5-8 und Vergleichsprobe B.

In einen gerührten Ein-Gallonen-Reaktor, der 1113 g deionisiertes Wasser (DI-Wasser), 4,1 g anionisches oberflächenaktives Mittel (58% aktiv) und 28,3 g Itakonsäure enthielt und auf 85,0ºC erhitzt war, wurden 130 g einer Vorformemulsion und eine Lösung von 4,7 g Ammoniumpersulfat in 30 g DI-Wasser gegeben. Die Temperatur fiel auf 80,5ºC, und dann wurde eine Exothermie auf 85,0ºC beobachtet, zusammen mit einer Blaufärbung und heftigem Rückfluß. 15 Min. nach der Zugabe der Vorform war die Temperatur 81ºC, und die Zugabe der Monomeremulsion (ME#1) und einer Lösung von 2,8 g Ammoniumpersulfat in 106,2 g DI-Wasser wurde begonnen. Die Zugabe von ME#1 war in 171 Minuten beendet, und es wurde eine Spülung von 40 g DI-Wasser zugesetzt. Die Zugabe der Ammoniumpersulfatlösung war 5 Min. später beendet: Die Temperatur war 81ºC. 15 Min. später, bei einer Temperatur von 81ºC, wurden 40 g DI-Wasser zugegeben, und das Kühlen wurde begonnen. 6 Min. später, bei einer Temperatur von 54,5ºC, wurden drei Lösungen zugesetzt: 0,95 g tert.-Butylhydroperoxid in 10 g DI-Wasser, 0,5 g Natriumsulfoxylatformaldehyd in 15 g DI-Wasser, und 5 g einer 0,15%igen wäßrigen Lösung von EisenIIsulfat Heptahydrat. 15 Min. später, bei einer Temperatur von 50,5ºC, wurden Lösungen identisch zu den ersten zwei der obenerwähnten drei Lösungen zugesetzt. 25 Min. später war die Temperatur 44,5ºC, und 70,7 g DI-Wasser, 37,7 g Dimethylaminoethanol und 15,7 g anionisches oberflächenaktives Mittel wurden zugesetzt&sub6; Tabelle 3.1 Im Beispiel 3 verwendete Monomer-Emulsionen (ME#1) Tabelle 3.2 Eigenschaften der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 3.

BEISPIEL 4. Herstellung von wäßrigen Dispersionen mit hohem Hydroxylgehalt

Herstellung von Proben 9 und 10 und Vergleichsprobe C.

In einen gerührten Ein-Gallonen-Reaktor, der 1300 g deionisiertes Wasser (DI-Wasser), 4,0 g Antioxidans (MAROXOL 20) und 30 g Itakonsäure enthielt und auf 85ºC erhitzt war, wurden 150 g einer Vorformemulsion (45,5% Feststoffe) und eine Lösung von 5 g Ammoniumpersulfat in 50 g DI-Wasser gegeben. Die Temperatur fiel auf 81ºC, und dann wurde eine Exothermie auf 83ºC beobachtet, zusammen mit heftigem Rückfluß. 5 Min. nach der Zugabe der Vorform war die Temperatur 83ºC, und die Zugabe der Monomeremulsion (ME#1) und einer Lösung von 3 g Ammoniumpersulfat in 150 g DI-Wasser wurde begonnen. Die Zugabe von ME#1 und der Ammoniumpersulfatlösung war in 180 Min. beendet, und eine Spülung von 50 g DI-Wasser wurde zugesetzt. 30 Min. später war die Temperatur 79ºC, und es wurden 50 g DI-Wasser zugegeben und das Kühlen wurde begonnen. 35 Min. später, bei einer Temperatur von 55ºC, wurden drei Lösungen zugegeben: 1,0 g tert.-Butylhydroperoxid in 5,0 g DI-Wasser, 0,6 g Natriumsulfoxylatformaldehyd in 15,0 g DI-Wasser, und 7 g einer 0,15%igen wäßrigen Lösung von EisenIIsulfat Heptahydrat. 10 Min. später, bei einer Temperatur von 53ºC, wurden Lösungen identisch zu den ersten zwei der obigen drei Lösungen zugegeben. 26 Min. später, bei einer Temperatur von 45, C, wurden 50 g DI-Wasser, 30 g Dimethylaminoethanol und 15 g anionisches oberflächenaktives Mittel zugegeben. Tabelle 4.1 Monomeremulsionen (ME#1) für Beispiel 4 Tabelle 4.2 Eigenschaften der wäßrigen Dispersion von Beispiel 4

BEISPIEL 5. Herstellung von wäßrigen Dispersionen mit mittlerem Hydroxylgehalt

Herstellung der Proben 11-14.

In einen gerührten Ein-Gallonen- Reaktor, der 700 g deionisiertes Wasser (DI-Wasser), 4,0 g Antioxidans (MAROXOL 20; 0,5%) und 30 g Itakonsäure enthielt und auf 85ºC erhitzt war, wurden 150 g einer Vorformemulsion und eine Lösung von 5 g Ammoniumpersulfat in 50 g DI-Wasser gegeben. Die Temperatur fiel auf 75ºC. Das Reaktionsgemisch wurde auf 82ºC erhitzt. 4 Min. nach der Zugabe der Vorform war die Temperatur bei 82ºC, und die Zugabe der Monomeremulsion (ME#1) und einer Lösung von 3 g Ammoniumpersulfat in 150 g DI- Wasser wurde begonnen. Die Zugabe von ME#1 und der Ammoniumpersulfatlösung war in 180 Min. beendet, und eine Spülung von 50 g DI-Wasser wurde zugesetzt. 30 Min. später wurde das Kühlen begonnen. Dann wurden 50 g DI-Wasser zugegeben und das Kühlen fortgesetzt. 20 Min. später, bei einer Temperatur von 55ºC, wurden drei Lösungen zugegeben: 1,0 g tert.-Butylhydroperoxid (70% aktiv) in 10 g DI-Wasser, 0,6 g Natriumsulfoxylatformaldehyd in 15,0 g DI-Wasser, und 7 g einer 0,15%igen wäßrigen Lösung von EisenIIsulfat Heptahydrat. 10 Min. später, bei einer Temperatur von 55ºC, wurden Lösungen identisch zu den ersten zwei der obigen drei Lösungen zugegeben. 20 Min. später, bei einer Temperatur von 45ºC, wurden 50 g DI-Wasser, 30 g Dimethylaminoethanol und 15 g anionisches oberflächenaktives Mittel (30% aktiv) zugegeben. Tabelle 5.1 Monomeremulsionen (ME#1) für Beispiel 5 Tabelle 5.2 Eigenschaften der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 5

BEISPIEL 6. Bewertung der Pressentrennung

Zu 100 g wäßrigen Dispersionsfeststoffen wurden 10 g Aminoplastharz (CYMAL 303; 100% aktiv) und 10 g Calciumstearat (50% Feststoffe aktiv) unter Rühren zugegeben. Das Gemisch ("Vorpressungsdichtmittel") wurde auf 20% Gesamtfeststoffe mit DI- Wasser verdünnt. Das Vorpressungsdichtmittel wurde gleichmäßig in einer Aufgabe von 10 g/Fuß² auf ein trockenes Verfahrensfaservues gesprüht, das Binder, Wachs und Feuchtigkeit enthielt. Das Faservlies wurde in eine Presse mit einer Plattentemperatur von 450ºF (232ºC) gegeben und einem Druck von 380 Psi (2,62 x 10&sup6; Pa) 1 Min. unterworfen. Das erhaltene Plattenprodukt hatte eine Dichte von etwa 1,05 und war etwa 1/8 Zoll (0,32 cm) dick. Das Pressentrennungsverhalten war unmmittelbar nach der Beendigung des Pressenzyklus, d.h. wenn der Pressendruck Null erreichte, wie folgt unter Anwendung der folgenden Skala: Tabelle 6.1 Bewertung der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 1 und 2
Die Proben dieser Erfindung zeigen überlegenes Trennen von der Presse. Tabelle 6.2 Bewertung der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 3
Die Proben dieser Erfindung ganz aus Acryl zeigen überlegene Pressentrennung. Tabelle 6.3 Bewertung der wäßrigen Dispersionen der Beispiele 4 und 5
Die hohe Hydroxylfunktionalität, die zu einem höheren Grad an Vernetzung mit dem Aminoplastharz führen kann (Vergleich C), erreicht nicht die überlegene Pressentrennung der Proben dieser Erfindung.

BEISPIEL 7. Bewertung der Wasseraufnahme von Spanplatten

Die Wasseraufnahme von Spanplatten wurde nach dem Cobb-Test gemessen. Eine Cobb-Einheit wird definiert als die Menge an Gewichtszunahme von destilliertem Wasser in g/100 Zoll² Oberfläche pro 24 Std.
Die Platten zur Messung wurden in Quadrate von 5 Zoll x 5 Zoll geschnitten. Ein Aluminiumring von 4 Zoll Innendurchmesser, Wanddicke 3/8 Zoll mit der Höhe 1 Zoll wurde auf die Prüfplatten mit Perlen von Butylkitt (von dem festgestellt war, daß er nicht zur Gewichtsveränderung beitrug) befestigt. Die Platten mit den Ringen und Kontrollplatten ohne Ringe wurden 7 Tage bei 65-75ºC und 50-60% relativer Feuchtigkeit ins Gleichgewicht gebracht. Die Platten mit Ringen und die Kontrollplatten wurden gewogen. Der Ring wurde mit etwa 1/2 Zoll destilliertem Wasser gefüllt. Nach 24 Std. wurde das Wasser herausgegossen, die Ringoberfläche mit einem weichen Papierhandtuch trockengetupft, und die Platte mit Ring wurde gewogen. Die Kontrollplatte wurde dann gewogen. Wenn das Gewicht der Kontrollplatte sich um mehr als 0,20 g geändert hatte, wurde der gesamte Test aufgegeben. Die Gewichtsänderung für die Platte mit Ring wurde mit 7,96 multipliziert, um den Cobb-Einheitswert zu ergeben. Tabelle 7.1 Bewertung der Cobb-Wasseraufnahme
Die Proben 9-14 und der Vergleich C wurden zu Vorpressungsdichtmitteln gemäß dem Verfahren von Beispiel 6 rezeptiert und für die Cobb-Wasseraufnahme gemessen.
Alle die Vorpressungsdichtmittel haben beträchtlich geringere Wasseraufnahme, als wenn Wasser als Vorpreßdichtmittel verwendet wird, d.h. alle wirken dahin, die gebildeten Platten wasserbeständiger zu machen.

BEISPIEL 8. Bewertung der Oberflächenintegrität

Die Oberflächenintegrität von Spanplatten, auf welche ein Vorpressungsdichtmittel aufgebracht war, wurden durch den Klebestreifentest bewertet. Eine Plattenprobe von etwa 4 Zoll x 6 Zoll (10,2 cm x 15,2 cm) wurde gewählt. Ein Klebestreifen (3M Streifen #610 wurde verwendet) wurde auf die Oberfläche der Platte aufgebracht und auf die Oberfläche durch Reiben mit der Bandrolle gepreßt. Ein Ende des Streifens wurde mit einer schnellen stetigen Bewegung abgezogen, wobei das gezogene Ende des Streifens in einem 90º-Winkel zu dem Streifen, der an der Platte haftete, war. Die % der Faserabziehung wurden visuell bewertet. Tabelle 8.1 Bewertung der Oberflächenintegrität von Platten, die mit Vorpressungsdichtmittel behandelt sind
Die Proben dieser Erfindung zeigen eine höhere Oberflächenintegrität als die Vergleichsprobe, wie sich durch den geringeren Gehalt an Faserabziehen beim Oberflächenintegritätstest zeigt.

BEISPIEL 9. Vorpressungsdichtmittel auf der Basis von wäßrigen Copolymerdispersionen, die verschiedene Säuren enthalten.

Herstellung der Proben 15 und 16.

In einen gerührten Ein-Gallonen-Reaktor, der 1063 g dejonisiertes Wasser (DI-Wasser) und 4,0 g anionisches oberflächenaktives Mittel (60% aktiv) enthielt und auf 85ºC erhitzt war, wurden 82 g einer Vorformemulsion, 8 g DI-Wasser und eine Lösung von 4 g Ammoniumpersulfat in 40 g DI-Wasser gegeben. Die Temperatur fiel auf 81,5ºC, und dann wurde eine Exothermie auf 86,5ºC beobachtet. 24 Min. nach der Zugabe der Vorform war die Temperatur bei 82,5ºC und die Zugabe der Monomeremulsion (ME#1) und einer Lösung von 2,4 g Ammoniumpersulfat in 120 g DI-Wasser wurde begonnen. Die Zugabe von ME#1 und der Persulfatlösung waren in 180 Min. beendet, und 10 g DI-Wasser wurden zugegeben. 30 Min. später, bei einer Temperatur von 84ºC, wurde das Kühlen begonnen. 9 Min. später, bei einer Temperatur von 74,2ºC, wurden 37,2 g DI-Wasser zugegeben und das Kühlen wurde fortgesetzt. 39 Min. später, bei einer Temperatur von 54,5ºC, wurden drei Lösungen zugegeben: 0,8 g tert.-Butylhydroperoxid in 4 g DI-Wasser, 0,48 g Natriumsulfoxylatformaldehyd in 12,0 g DI-Wasser, und 5,6 g einer 0,15%igen wäßrigen Lösung von EisenIIsulfat Heptahydrat. 17 Min. später, bei einer Temperatur von 51,5ºC, wurden Lösungen identisch zu den ersten zwei der obigen drei Lösungen zugegeben. 20 Min. später, bei. einer Temperatur von 44ºC, wurden 40 g DI-Wasser, 28 g Dimethylaminoethanol und 12 g anionisches oberflächenaktives Mittel (30% aktiv) zugegeben. Tabelle 9.1 Monomeremulsionen (ME#1) für Beispiel 9 Tabelle 9.2 Eigenschaften der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 9 Tabelle 9.3 Eigenschaften der Vorpressungsdichtmittel von Beispiel 9
Die Proben 15, 16 und 4 wurden zu Vorpressungsdichtmitteln rezeptiert und auf die Pressentrennung wie in Beispiel 6 beschrieben bewertet.
Die Art der copolymerisierten Säure in den Proben dieser Erfindung beeinflußt ihr Kleben an die Preßplatten nicht ausreichend, um ihre ausgezeichnete Pressentrennung zu vermindern.

BEISPIEL 10. Vorpressungsdichtmittel auf der Basis von anderen Vernetzungsmitteln

Herstellung der Proben 17 und 18.

In einen gerührten Ein-Gallonen-(3,78 l-)Reaktor, der 1000 g deionisiertes Wasser (DI- Wasser) und 0,6 g anionisches oberflächenaktives Mittel (60% aktiv) enthielt und auf 84,5ºC erhitzt war, wurden 100 g einer Vorformemulsion und eine Lösung von 4,25 g Ammoniumpersulfat in 25 g DI-Wasser gegeben. Die Temperatur fiel auf 78ºC, und dann wurde eine Exothermie auf 84ºC beobachtet. 17 Min. nach der Zugabe der Vorform war die Temperatur 83ºC, und die Zugabe der Monomeremulsion (ME#1) und einer Lösung von 2,7 g Ammoniumpersulfat in 100 g DI-Wasser wurde begonnen. Die Zugabe von ME#1 und der Persulfatlösung war nach 180 Min. beendet, und 100 g DI-Wasser wurden zugegeben. 30 Min. später, bei einer Temperatur von 84ºC, wurde das Kühlen begonnen. 10 Min. später, bei einer Temperatur von 60ºC, wurden 100 g DI-Wasser zugegeben und das Kühlen wurde fortgesetzt. 12 Min. später, bei einer Temperatur von 50ºC, wurden drei Lösungen zugegeben: 1,0 g tert.-Butylhydroperoxid in 10 g DI-Wasser, 0,5 g Isoascorbinsäure in 15 g DI-Wasser und 5 g einer 0,15%igen wäßrigen Lösung von EisenIIsulfat Heptahydrat. 20 Min. später, bei einer Temperatur von 42ºC, wurden Lösungen identisch zu den ersten zwei der obigen drei Lösungen zugegeben. 20 Min. später, bei einer Temperatur von 44ºC, wurden 25 g wäßriges Ammoniak in 100 g DI-Wasser zugegeben. Tabelle 10.1 Monomeremulsionen (ME#1) für Beispiel 10 Tabelle 10.2 Eigenschaften der wäßrigen Dispersionen von Beispiel 10 Tabelle 10.3 Pressentrennung unter Verwendung eines vernetzenden Hydroxyalkylamidharzes
Die Proben 17 und 18 wurden zu Vorpressungsdichtmitteln rezeptiert und für die Pressentrennung wie in Beispiel 6 beschrieben rezeptiert, mit der Ausnahme, daß Bis(N,N-di(β-hydroxy- ethyl))adipamid ("HEA") anstelle von CYMEL 303 als Vernetzungsharz verwendet wurde. Die Herstellung des Adipamids ist in US-A-4,076,917 beschrieben.
Probe 17, die einen Gelgehalt außerhalb des Bereichs dieser Erfindung hat, zeigt sehr schlechte Pressentrennung, mit oder ohne Vernetzungsharz. Die Probe 18 dieser Erfindung zeigt schlechte Pressentrennung ohne Vernetzungsharz, jedoch ausgezeichnete Pressentrennung, wenn es zu einem Vorpressungsdichtmittel mit einem Vernetzungsharz rezeptiert wird.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Spanplatten unter Hitze und Druck, umfassend die Bereitstellung eines Faservlieses, Behandlung der Oberfläche dieses Vlieses, Heißpressen des Vlieses bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck zu einem festen Spanplattenprodukt und Trennung dieser Spanplatte von der Presse, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren die Behandlung der Oberfläche dieses Vlieses mit einer Zusammensetzung umfaßt, welche ein vernetzendes Harz aufweist, das ein Aminoplastharz, mehrfunktionelles Hydroxyalkylamid oder mehrfunktionelles N-Alkylolamid und eine wäßrige Dispersion von Acrylpolymerteilchen aufweist; wobei diese Teilchen einen THF-Gelgehalt, wie bestimmt nach dem oben definierten Verfahren, von 67% oder mehr, vorzugsweise mehr als 70%, aufweisen und einen Acrylgehalt von wenigstens 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymeren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus einem Monomergemisch gebildet sind, das wenigstens ein mehrfach-ethylenisch ungesättigtes Monomeres enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Monomere Allylmethacrylat ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Allylmethacrylat in diese Teilchen in einer Menge von 0,2 Gew.-% bis 5 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 Gew.-% bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Teilchen, eingebracht ist.

5. Zusammensetzung zur Verwendung in einem Verfahren gemäß irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, enthaltend ein vernetzendes Harz, das ein Aminoplastharz, mehrfunktionelles Hydroxyalkylamid oder mehrfunktionelles N-Alkylolamid ist und eine wäßrige Dispersion von Acrylpolymerteilchen, die aus einem Monomergemisch gebildet sind, deren eine Komponente Allylmethacrylat ist, wobei diese Teilchen einen THF-Gelgehalt, bestimmt nach der oben definierten Methode, von 67% oder mehr, vorzugsweise mehr als 70% haben und einen Acrylgehalt von wenigstens 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Polymeren.

6. Verwendung einer Zusammensetzung nach Anspruch 5 in oder als Vorpressungsdichtmittel-Zusammensetzungen.