AT374811B - Verfahren zum herstellen einer traenkharzmischung fuer traegerbahnen zur oberflaechenveredelung von holzwerkstoffplatten - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Tränkharzmischung für Trägerbahnen zur Oberflächenveredelung von Holzwerkstoffplatten aus Melaminformaldehyd- und Harnstofformaldehydkondensationsharzen, wobei die Molverhältnisse von Melamin zu Formaldehyd und Harnstoff zu Formaldehyd wenigstens annähernd gleich sind. 



   Um hochwertige Oberflächen von Holzwerkstoffplatten zu erhalten, ist es bekannt, Zellstoffbahnen mit Melaminformaldehydkondensationsharzen zu tränken und diese getränkten Bahnen auf Spanplatten aufzutragen, wobei sie einer Druck- und Wärmebehandlung unterworfen werden. Es hat nicht an Versuchen gefehlt, das teure Melamin durch billigeren Harnstoff zu ersetzen. Werden geringe Mengen an Harnstofformaldehydkondensationsharz mit dem Melaminformaldehydkondensationsharz vermischt, so wird das Kondensationsharz auf Harnstoffbasis ohne Beeinträchtigung der Oberflächengüte recht gut eingebaut. Höhere Anteile an Harnstofformaldehydkondensationsharz bedingen aber eine unruhige Oberfläche und eine Beeinträchtigung hinsichtlich der physikalischen und chemischen Eigenschaften der Oberfläche. 



   Um diese Nachteile zu vermeiden, ist ein Verfahren bekanntgeworden (AT-PS Nr. 341230), bei dem die Trägerbahn zunächst mit einem Gemisch aus Melaminformaldehyd- und Harnstoffformaldehydkondensationsharzen getränkt und anschliessend mit einem hochwertigen Melaminformaldehydkondensationsharz beschichtet wird. Dadurch konnte trotz eines vergleichsweise hohen Anteils an Harnstofformaldehydkondensationsharz eine Oberfläche erreicht werden, deren Eigenschaften sich kaum von den Eigenschaften der Oberflächen auf reiner Melaminharzbasis unterscheiden, weil ja die Deckschicht in beiden Fällen durch einen Film auf reiner Melaminharzbasis gebildet wird.

   Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist jedoch, dass das Aufbringen des Harzgemisches auf die Trägerbahn in zwei aufeinanderfolgenden Schritten mit einer Zwischentrocknung durchgeführt werden muss, was nur im Zweibadverfahren möglich ist. Ist nur eine Tränke vorhanden, so kann diese etwa 40   Gew.-%   Melamin einsparende Arbeitsweise nicht durchgeführt werden. Der Harnstoffzusatz scheint daher nur in vergleichsweise geringen Mengen möglich zu sein. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Harzgemisch zum Tränken von für die Oberflächenveredelung von Holzwerkstoffplatten vorgesehenen Trägerbahnen anzugeben, das den Ersatz grösserer Mengen an Melamin durch Harnstoff erlaubt, ohne die sonst dabei auftretenden Nachteile hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit und -güte in Kauf nehmen zu müssen. 



   Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass ein Melaminformaldehydkondensationsharz mit einem Harnstofformaldehydkondensationsharz gemischt wird, dessen auf den Festharzanteil bezogene Gesamtwassermenge am Trübungspunkt um etwa ein Drittel grösser als die auf den Festharzanteil bezogene Gesamtwassermenge des Melaminformaldehydkondensationsharzes am Trübungspunkt ist. 



   Wird diese Bedingung bei gleichen   od. ähnl.   Molverhältnissen von Melamin zu Formaldehyd und Harnstoff zu Formaldehyd eingehalten, so kann der Anteil des Harnstofformaldehydkondensationsharzes an der Tränkharzmischung bis zu 70 Gew.-% ausmachen, ohne eine merkbare Beeinträchtigung der Oberflächengüte zu erhalten. Dabei geben schon vergleichsweise niedrig kondensierte Lösungen brauchbare Mischkondensate, die sich nach dem Aushärten kaum von den üblichen Melaminharzen unterscheiden. Für die Tränkung von Zellstoffbahnen sind jedoch nur Harzlösungen geeignet, die eine Viskosität zwischen 60 und 120 cP besitzen. 



   Dieses überraschende Ergebnis könnte dadurch erklärt werden, dass durch die Abstimmung der Summe der auf den jeweiligen Festharzanteil bezogenen, am Trübungspunkt der Einzelharze vorliegenden Wassermengen aufeinander bei beiden Kondensationsprodukten Harzkörper gleicher Grössenordnung entstehen, die während der anschliessenden Wärmebehandlung bei der Imprägnierung und der Heisspressung unter starker und inniger Vernetzung leicht miteinander reagieren. Das gefundene Verhältnis dieser Gesamtwassermengen ist wohl auf die grössere Hydrophobizität des Melaminformaldehydkondensationsharzes zurückzuführen, so dass tatsächlich die Annahme gerechtfertigt erscheint, dass beim erfindungsgemässen Harzgemisch Harzkörper gleichen od. ähnl. Molgewichtes auftreten, die gleichartig ausgeprägte und zusammenpassende, bevorzugt zur Vernetzung neigende Gruppen bilden. 



   Um das auf den jeweiligen Festharzanteil bezogene Gesamtwasserverhältnis sicherzustellen, 

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 braucht jeweils nur die Kondensation des Melamin- bzw. Harnstoffharzes abgebrochen zu werden, wenn die auf atro Harz bezogenen Füllungszahlen im entsprechenden Verhältnis zueinander stehen. 



  Die auf atro Harz bezogene Fällungszahl gibt ja an, wieviel Teile Wasser erforderlich sind, um einen Teil atro Harz bis zu einer Fällung zu bringen. 



   Ausführungsbeispiel : Zur Herstellung eines Melaminformaldehydkondensationsharzes werden 1590 kg 37%iges Formaldehyd, 1380 kg Melamin und 230 kg Wasser eingesetzt, was 3200 kg Melaminharz mit einer Dichte von 1, 276 g/ml und einem Festharzgehalt von   57, 8 Gew.-%   ergibt. Die Viskosität beträgt 105 cP. Die Kondensation wird bei einer Temperatur von 90 bis   93 C   durchgeführt. 



  Der PH-Wert steigt von einem eingestellten Wert 7, 2 auf 8, 4. Nach zirka 2, 5 h wird die Kondensation durch Anheben des PH-Wertes abgebrochen, da die Fällungszahl, bezogen auf die Harzlösung, den Wert 1 : 2, 5 erreicht hat. Danach wird das Kondensationsprodukt gekühlt. 



   Wird nun der Gesamtwassergehalt dieser Harzlösung auf den Festharzanteil bezogen, so muss das Rezepturkondensationswasser mit dem Fällungswasser berücksichtigt werden. Da auf Grund der oben angegebenen Werte 100 ml Harz ein Gewicht von 127, 6 g mit einem Festharzanteil von 73, 8 g besitzen, muss die Gewichtsdifferenz zwischen der Harzlösung und dem Festharzanteil dieser Lösung das Wassergewicht angeben. Demnach sind in 100 ml Harz 53, 8 g Rezeptur- und Kondensationswasser vorhanden. Zu dieser Wassermenge ist das Fällungswasser hinzuzurechnen, das sich bei einer Fällungszahl von 1 : 2, 5 bei 100 ml Harz mit 250 ml ergibt. Auf 73, 8 g Festharzanteil kommt daher eine Gesamtwassermenge von 303, 8 g (53, 8 g Rezeptur- und Kondensationswasser, vermehrt um 250 g Fällungswasser). Das ergibt eine auf atro Harz bezogene Fällungszahl von 73, 8 : 303, 8 = 1 : 4, 1. 



   Legt man dem Harnstofformaldehydkondensationsharz 1590 kg 37% iges Formaldehyd, 528 kg Harnstoff und 131 kg Wasser zugrunde, so ergibt sich sine Harzmenge von 2249 kg. Die Dichte dieses Harzes beträgt 1, 194 g/ml, die Viskosität 75 cP. Der Festharzanteil kann mit   47, 6 Gew.-%   angegeben werden. Die Kondensation wird bei einer Temperatur von 90 bis   920C   durchgeführt. 



  Der Anfangs-pH-Wert beträgt 7, 0 bis 7, 2 und sinkt auf einen Wert von 3, 9 bis 4, 0 ab. Nach zirka 40 min wird eine auf die Lösung bezogene Fällungszahl von 1 : 2, 5 erreicht, wonach die Kondensation abgebrochen und das Kondensationsprodukt gekühlt wird. Berechnet man den auf den Festharzanteil bezogenen Gesamtwassergehalt in analoger Weise wie für das Melaminharz, so ergibt sich für 100 ml Harzstoffharz ein Festharzanteil von 56, 8 g und eine Rezeptur- und Kondensationswassermenge von 62, 5 g. Berücksichtigt man das erforderliche Fällungswasser, das bei der angegebenen Fällungszahl von 1 :   2, 5   wieder 250 ml bzw. 250 ausmacht, so ergibt sich bei einem Festharzanteil von 56, 8 g eine Gesamtwassermenge von 312, 5 g. Die auf atro Harz bezogene Fällungszahl kann damit mit 1 : 5, 5 angegeben werden. 



   Wie sich aus diesem Beispiel ergibt, verhält sich das auf den Festharzanteil bezogene Gesamtwasser des Harnstofformaldehydkondensationsharzes am Trübungspunkt zu dem ebenfalls auf den Festharzgehalt bezogenen Gesamtwasser des Melaminformaldehydkondensationsharzes am Trübungspunkt wie 5, 5 : 4, 1, was zumindest angenähert dem Verhältnis 4 : 3 entspricht. 



   Werden nun die beiden so erhaltenen Kondensationsharze in der angegebenen Menge gemischt, erhält man eine Tränkharzmischung, die trotz des vergleichsweise hohen Anteils an Harnstofformaldehydkondensationsharz von etwa 42 Gew.-% eine gute Oberflächenqualität der damit getränkten Trägerbahn sicherstellt. Das Mischungsverhältnis der Kondensationsharze kann aber auch noch im Sinne einer Vergrösserung des Anteils an Harnstofformaldehydkondensationsharz geändert werden,   u. zw.   bis zu einem Anteil von 70 Gew.-%. Wesentlich für die Erreichung des erfindungsgemässen Effektes ist, dass der bis zur Trübung des Harnstoffharzes notwendige Gesamtwassergehalt um ein Drittel höher ist, als der bis zur Trübung des Melaminharzes notwendige Gesamtwassergehalt.

   Wird dieses Verhältnis verändert, so erhält man als direkte Folge Einbussen in der Oberflächengüte der verpressten Trägerbahn. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zum Herstellen einer Tränkharzmischung für Trägerbahnen zur Oberflächen- <Desc/Clms Page number 3> veredelung von Holzwerkstoffplatten aus Melaminformaldehyd- und Harnstofformaldehydkondensationsharzen, wobei die Molverhältnisse von Melamin zu Formaldehyd und Harnstoff zu Formaldehyd wenigstens annähernd gleich sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Melaminformaldehydkondensationsharz mit einem Harnstofformaldehydkondensationsharz gemischt wird, dessen auf den Festharzanteil bezogene Gesamtwassermenge am Trübungspunkt um etwa ein Drittel grösser als die auf den Festharzanteil bezogene Gesamtwassermenge des Melaminformaldehydkondensationsharzes am Trübungspunkt ist.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 70 Gew.-% Harnstofformaldehydkondensationsharz eingesetzt wird.