DE1419139A1

DE1419139A1 - Verfahren zur Herstellung eines impraegnierten trockenen biegsamen Schichtstoffes zum Laminieren von Holzfunieren

Info

Publication number: DE1419139A1
Application number: DE19601419139
Authority: DE
Inventors: Bert Taylor
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1959-11-30
Filing date: 1960-11-22
Publication date: 1969-02-20
Also published as: FR1274099A; NL257606A; GB904542A; US3108030A; ES261933A1

Description

U19139

Heue vollständige Unterlagen

FMC CORPORATION, New York, N.Y. / USA

Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten trockenen ■biegsamen Schichtstoffes zum Laminieren von Holzfurnieren

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Imprägnieren von Papieren mit Diallylphthalat zum Laminieren von Holzfurnieren.

Die Verwendung dünner Furniere aus hartem und dekorativem Holz, die auf die Oberfläche eines weniger kostspieligen Keramaterials aufgebracht wurden, ist seit langem bekannt, und seit langem ist es schwierig, die furnierte Oberfläche vor Splittern, Kratzern, Verbrennungen und anderen Schaden zu schützen und gleichzeitig ihr ursprüngliches attraktives Aussehen aufrechtzuerhalten oder zu verbessern. Die Oberflächenzubereitung (finishing) von Holzfurnieren erfolgte üblicherweise mit Hilfe von durchsichtigen Auflagefolien, die direkt auf das Furnier laminiert und vorher mit dem gewünschten Harzüberzug imprägniert wurden.

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„8 Unterlagen (Art. 7 § 1 AJ*. 2 Nr. 1 Satz 3 des Ändergnasqes. y. 4. 9.1907).

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Bisher wurden Oberflächenzurichtungen für Holzfurniere mit einer durchsichtigen, harten, dauerhaften und hitzeresistenten Oberfläche nur durch Verwendung gewisser hitzehärtbarer Harze, wie Melamin/Formaldehydharze, mit Hilfe eines Verfahrens erhalten, indem die Auflagefolie in einer hitzehärtbaren Stufe mit dem Harz überzogen oder imprägniert wurde und anschließend direkt auf die Oberfläche des Furniers unter ' den !Temperatur- und Druckbedingungen, die zur vollständigen Härtung des Melamin/Formaldehydharzes erforderlich sind, laminiert wurde. Für diese Harze ist jedoch charakteristisch, daß hohe Drucke und Temperaturen zur Härtung erforderlich sind, und sie bringen nicht nur diese Verfahrensnachteile mit sich, sondern sie sind auch, wenn sie auf Furniere an vielen billigen Kernmaterialien aufgebracht werden, die bei den zur Härtung des Melaminharzes erforderlichen Bedingungen instabil sein können, nicht brauchbar. Daher mußten Melaminharzschichtstoffe auf ein billiges Kernmaterial aufgeleimt werden, was bei der Schichtstoffherstellung eine weitere Arbeitsstufe notwendig macht. Obwohl neuerdings bestimmte Melaminharze zur Verwendung unter milderen Härtungsbedingungen beschrieben wurden, erhält man hierbei allgemein minderwertigere Oberflächen, und der erforderliche Druck ist immer noch zu hoch, um die direkte Beschichtung eines Kernmaterials zu ermöglichen.

Diallylphthalatharzlaminate sind aus der Firmenschrift "Dieallyl Phthalate" der Shell Chemical Corporation bekannt. Diese Schichtstoffe werden unter erheblich niedrigeren Drücken als Melaminharze gehärtet. Bei der Herstellung dieser Laminate wird ein mit Diallylphthalatharz imprägniertes Schmuckpapier direkt auf ein billiges Kernmaterial, wie z.B, Sperrholz oder Pressplatten, laminiert. Bei Verwendung von mit Diallylphthalatharz imprägnierten Auflagefolien zur Herstellung derartiger Schichtstoffe tritt jedoch eine starke Farben- oder Grübchenbildung auf der Harzoberfläche des Schichtstoffes auf. Daher gelang es bisher nicht, Diallylphthalatharz-Schichtstoffe,

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Auflagefolien enthalten, technisch zufriedenstellend herzustellen.

Es wurde nun gefunden, daß eine Harzoberflache mit überlegener Dauerhaftigkeit und Stabilität unter wesentlich geringeren Temperatur- und Druckbedingungen auf Holzfurniere aufgebracht werden kann, als es bisher mit hitzehärtbaren Harzen möglich war, indem man eine transparente Auflagefolie verwendete, die mit einem teilweise gehärteten Polymerisat eines Diallylphthalats überzogen und imprägniert wurde und direkt auf die Oberfläche des Holzfurniers laminiert wurde. Die Herstellung und Erzeugung dieser Materialien zur Oberflächenbehandlung ergab sich daraus, daß eine relativ geringe Änderung des DialIyI-phthalatharz-Gehaltes in dem Auflagepapier eine wesentliche Änderung der Dicke verursacht und auf der Oberfläche des Furniers wirklich ein homogener Film vorliegt. Durch Einstellen des Harzgehaltes in dem Auflagepapier und dem Verhältnis von Polymerisat zu Monomeren in dem Imprägniermittel kann auf der Oberfläche des Furniers in einem einzigen und einfachen Ver— fahrensschritt bei Drucken in der Größenordnung von Kontaktdrucken ein Harzfilm gebildet werden, um eine Schutzoberfläche außergewöhnlicher Stabilität und Anwendbarkeit auf Holzfurniere, die von einer großen Vielzahl von Kernmaterialien getragen werden, zu schaffen. Das Furnier selbst wird mit einer attraktiven Oberfläche versehen, die frei von matten Stellen und Grübchen (pitting) ist, eine überlegene Abriebfestigkeit und Wärmewiderstandsfähigkeit besitzt und gegen die Einwirkung von Feuchtigkeit, ultraviolettem Licht, Lösungsmitteln und sauren Chemikalien geschützt ist. Ferner können wegen der milden Härtungsbedingungen weniger teure Kernmaterialien und dünnere Furnier— schichten als bisher angewandt werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden mit Diallylphthalat imprägnierte Auflagefolien zum Laminieren von Holzfurnieren dadurch hergestellt, daß eine Folie nichtpigmentierten Auflagepapiers mit einer Dicke von 7,62 χ 10 bis 15,24 x 10 ^J cm (3—6 mil.) mit einer Lösung imprägniert wird, die

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(a) Diallylphthalat enthält, wobei 90 bx3 100 # de3 Diallylphthalat es ein thermoplastisches Polymerisat und die anderen 0 bis 10 io ein Monom er es sind,(b) eine katalytische Menge eines organischen Peroxyds, (c) eine wirksame Menge eines Gleitmittels und (d) ein flüchtiges Lösungsmittel, daß das imprägnierte Papier getrocknet wird, bis das Papier mit insgesamt 75 bis 90 io Diallylphthalat, bezogen auf das Gewicht des getrockneten imprägnierten Papiers, imprägniert ist und einen Gehalt an Restbestandteilen von weniger als etwa 8 $ besitzt, was nach 1O-minü&igem Erhitzen des Papiers auf 16O⁰C (320⁰P) als flüchtige Substanz bestimmt wird.

Laminieren des getrockneten imprägnierten Auflagepapiers auf die Oberfläche eines Holzfurniers bei einer !Temperatur und einem Druck und einer Zeit, die ausreichen, um das Diallylphthalat in ein hitzegehärtetes Harz zu überführen, ergibt ß±n mit einer durchsichtigen Harzoberfläche überzogenes Holzfurnier.

Falls das Auflagepapier mindestens 75 $» bezogen auf das Gesamtgewicht des imprägnierten Papiers, an Diallylphthalat enthält, besitzt das Endprodukt einen einheitlichen haftenden Oberflächenüberzug aus hitzegehärtetem Diallylphthalatharz. Falls weniger als dieser minimale Harz verwendet wird, kommt es zu dem sogenannten "Mattstellenⁿ-Defekt (dull spots), und wenn weniger als etwa 70 $ Diallylphthalat vorhanden ist, gibt es auf der Oberfläche des gehärteten Laminats überhaupt keinen Harzfilm. Bei etwa 75 $ Harz wird ein 2,54 x 10 bis 5,08 χ 1O~² cm (1-2 mils)-Film auf der Oberfläche gebildet zusammen mit einer attraktiven und dauerhaften Oberfläche. Wenn mehr als etwa 90 # Harz in dem Papier anwesend ist, kann die Dicke des oberflächlichen Harzfilms uneinheitlich werden, was einen Verlust an Glanz zur Folge hat und den Defekt, der als"Orangenschalen" (orange peeling) bekannt ist. In dem Bereich von 75 bis 90 # Harz pro Gesamtgewicht des imprägnierten Papiers wird ein Harzfilm mit einer Dicke in dem Bereich von etwa 5,08 χ 1θ"² bis 17,8 χ 10~² cm (2 - 7 mil.) auf der

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Oberfläche des Auflagepapiers erhalten, wobei die besten Ergebnisse mit etwa 80 bis etwa 90 fo Harz erhalten werden, wo-

—2 bei ein Film mit einer Dicke von 10,16 χ 10 bis

15,24 x 10~² cm (4 - 6 mil.) gebildet wird.

Die harzförmigen Komponenten der Auflage leiten sich von hitzehärtbaren Polymerisaten von Diallylphthalat en ab, wie z.B. Diallyl- und Dimethallylestern von Ortho-, Iso- und Terephthalsäuren. Diallylphthalate polymerisieren auf Grund der Allyldoppelbindung durch Additionspolymerisation, wobei zuerst ein lösliches, thermoplastisches Polymerisat gebildet wird, das relativ stabil und in einer großen Yielzahl organischer Lösungsmittel löslich ist und das sich bei weiterer Polymerisierung in ein unschmelzbares, unlösliches, hitzegehärtetes Harz mit hervorragenden physikalischen und chemischen Eigenschaften umwandelt*

'.thermoplastische Diallylphthalatharze können nach Standardverfahren zur Polymerisierung polymerisiert werden, wie z,B. Pülymerisierung in Emulsion, Lösung oder in Masse, was im allgemeinen mit einem Peroxydkatalysator durchgeführt wird. Die Polymerisierungsreaktion verläuft relativ langsam und kann vor der G-elierung des Polymerisats durch Maßnahmen wie Erniedrigung der Temperatur oder Abschrecken der Reaktionsteilnehmer oder Le3aktivierung des" Katalysators gestoppt'werden, wobei ein thermoplastisches Polymerisat gebildet wird, das restliche VinyldoPPelbindungen besitzt und in üblichen Lösungsmitteln' wie Ketonen mit niedrigem Molekulargewicht, Dioxan, Äthylacetat Und Benzol löslich ist. Das Molekulargewicht des thermoplastischen Polymerisats liegt im allgemeinen in dem Bereich von etwa'2500 bis 25OÖ0, wobei der Durchschnitt unter 10000 liegt. · ■■ - ■■■■■-

Um die vorteilhaften Ergebnisse der vorliegenden Erfindung zu realisierenj sollten" mindestens'90 $ des zur Imprägnierung deaüuflagepapiera angewandten Diallylphthalats in Form dieses

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thermoplastischen Polymerisats vorliegen und die verbleibenden 0 bis 10 fo als Monömeres. Bei über 95 i° Polymerisat können geringfügig höhere Drucke erforderlich werden, um ein entsprechendes fließen während des Härtens zu gewährleisten, damit Korrosionserscheinungen und"Flockenbildung an der Oberfläche vermieden werden, und somit können zur Anpassung an die höheren Drucke dichtere Kernmaterialien erforderlich werden. Bei weniger als 90 tfo Polymerisat kann das getrocknete. Auflagepapier klebrig und schwer zu handhaben Werden»

In der zur imprägnierung des Papiers angewandten Lösung befin-^ det sich-auch eine katalytisch^ Menge, normalerweise etwa 2 bis 5 G-ew.~$, bezogen auf das Diallylphthalat, eines organischen Peroxyds, um die endgültige Härtung des Harzes zu be-· . schleunigen. Es bringt keinen Yorteil, mehr als 5 Ύ° Katalyse-^: tor anzuwenden. Mindestens 1 $ Katalysator 1«ΐ.zur vollstän-*- digen Härtung erforderlich« Dieser Katalysator kann jedes organische 3?eroxyd^j oder Hydroperoxyd sein, wie z.B. Tertiär¹-· butylperbenzoat, Benzoylperoxyd, Tertiärbutylhydroperoxyd -und. andere Katalysatoren, die bei der Hartungstemperatur wirksam.' I sind, sich jedoch während der Trocknnngszyklus' des· -i hierten Papiers nicht' zersetzen. " ·-■--"■ ■

Bevorzugt 1st auch die Anwendung einer wirksamen ^:Menge, lerweise'etwa 2^! bis 5 Grew.-^ des DiallylphthalatSy· eines ■·'·· inneren Gleitmittels (parting agent) , wie z.B." Iiaur insäur β ,'-"" Carnäub'awachs öder Bieiienwaöhs." Bbens'ö" können äußere -G-Ieit— ·: mittel oder andere yerfahrenstechniken angeviandt weiden. ■■' ---i

Alle diese Komponenten werden'in einem flüchtig en ^Losung SHkK tel gelöst, wob'ei jedes übliche'Lösungsmittel"ärigewaiidt'^er^ .den kann, das sich zur Lösung von teilweise polymerisiertem Diallylphthalat eignet. Wertvolle' LÖsungsiiitt'e! ^<slnä^;"-iCeföⁱn§- mit niedrigem Molekulargewicht wie Ae et oil, Md t'hyliä%nyiitetön·" und Methyiisob'utyiketon/'ilromät en' wie' Benzol, iöi-uülV'Xyiöl"" und isopropylbenzöl, 2sf er' wie XthyTacetat 'ünä'-Butyläeetat >_trandere Lösungsmittel wie Dimethylformamid und viele andere

Lösungsmittel, die nach der Imprägnierung des Papiers abgedampft werden können. Es kann vorteilhaft sein, eine Lösungsmittelmischung anzuwenden, um die Geschwindigkeit des Abdampf ens von dem Papier steuern zu können. Es können Lösungen mit etwa 25 "bis 70 fö Festkörpern angewandt werden je nach dem jeweiligen angewandten Lösungsmittelsyst em» Pur die meisten lösungsmittel ist es besonders günstig, in einem Bereich von etwa 35 his 50 $ festkörper zu arbeiten. Je höher die -Konzentration des Harzes ist, 'desto mehr Harz wird von dem Papier während der Imprägnierung'aufgenommen. Ba die Viskosität einer Lösung mit einem gegebenen Harzgehalt von dem Lösungsmittel abhängt, ebenso wie die Temperatur und die Geschwindigkeit, mit der das Lösungsmittel abgedampft werden kann, hängt die Wahl des Lösungsmittels bis zu einem gewissen Grad von der jeweiligen Verfahrenstechnik ab, die zur Herstellung des Auflag ematerials angewandt wird.

Das Auflagepapier kann jedes im Handel verfügbare durchsichtige Auflagepapier sein, das sich für eine Schichtung eignet. Dies sind absorbierende Papiere, die sich dadurch auszeichnen, daß sie aus nicht verwobener «(-Cellulose, Baumwolle oder Viskosekunstseide hergestellt werden, obwohl andere durchsichtige Auflagepapiere, die aus synthetischen Substanzen wie Acryl- oder Polyesterfasern hergestellt wurden, ebenso angewandt werden können. Die gemäß der vorliegenden Erfindung be-

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vorzugten Papiere sind etwa 7,62 χ 10 bis 15,24 x 10 cm (3-6 mil.) dick und sind dadurch charakterisiert, daß sie ein Basisgewicht von 0,02 bis 0,06 kg/cm (.15 - 40 pounds per 3000 square feet) besitzen. Biese Papiere können absolut durchsichtig sein, oder sie können bedruckt oder gefärbt sein, um außergewöhnliche dekorative Effekte hervorzurufen.

Das Papier kann unter Verwendung einer üblichen Ausrüstung und üblicher Techniken imprägniert werden, bei welchendas Papier durch einen Tank passiert, der die Imprägnierungslösung enthält. Bie Harzaufnahme kann durch Einstellen der Geschwindig-

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keit gesteuert werden, mit der das Papier durch die Lösung passiert, wobei die angewandtenlösungsmittelsysteme und der prozentuale Festkörpergehalt in der Imprägnierungslösung variiert werden kann oder wobei Dosierungswarzen (metering rolls), Rakeln, Übertragungswalzen oder andere Standärdtechniken zur Sättigung angewandt werden können. Ssist günstig, die Imprägnierung bei Zimmertemperatur durchzuführen und anschließend das Lösungsmittel bei erhöhter Temperatur abzu- dampfen. ■

Eine vollständige Imprägnierung des Papiergewebes ist wesentv lieh, da eine ungenügende Sättigung zur Bildung von Einbuchtungen und Kratern in der Oberfläche des gehärteten Harzes führt. Die Harzmenge auf dem Papier wird leicht bestimmt, indem man Proben getrockneten imprägnierten Papiers nach _: jedem Eintauchen in die Imprägnierungslösung wiegt. Da stark überzogene Papiere dazu neigen, an den Walzen gewisser, in der Wirtschaft angewandter Überzugsvorrichtungen (coaters) zu kleben, können in der Praxis Standardtechniken, wie z.B. die Verwendung einer Rakel, auf der unbedruckten Seite des Papiers angewandt werden, so daß der dünnere S¹Um schnell genug trocknet, um nicht an den Wälzen zu kleben. Um zu dem erfindungsgemäßen Ergebnis zu gelangen, sollte das imprägnierte Papier 75 bis 90 Gew.~$ Diallylphthalat, und zwar Polymerisat plus Monomeres, enthalten.

Wenn der gewünschte Harzgehalt in dem Papier erreicht ist, werden die imprägnierten Papiere zur Entfernung des flüchtigen Lösungsmittels getrocknet. Wenn das Papier.durch ein Verfahren imprägniert wird, das mehr als ein Eintauchen in die Besehichtungslösung erfordert, sollte zumindest eine teilweise Trocknung zwischen aufeinanderfolgenden Eintauchvorgängen bewirkt werden. Die Trockentemperatur soll sorgfältig gesteuert werden, um ein vorzeitiges Härten des Harzes in dieser Stufe zu vermeiden. Die Trockentemperatur und die Trockenzeit, wird natürlich von der, z^, entf ern.enden Lösungsmittelmenge abhängen, von dem angewandten Lösungsmittelsystem

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und von der Geschwindigkeit, mit"der das Papier durch die Trockenofen gezogen wird. Die Trocknung soll graduell erfolgen, um die Bildung von Kratern in dem Bndprodukt zu vermeiden. Trockentemperaturen in dem Bereich von etwa 66 bis 135°C (150 bis 275⁰F) in einem Zweizonensystem werden das lösungsmittel Aceton vollständig entfernen, während für andere Lösungsmittel geringfügig höhere Temperaturbereiche angewandt werden können, Im allgemeinen sollten im Papier nach dem Trocknen nicht mehr als 8 i» flüchtige Bestandteile . verbleiben, wobei ein Gehalt an verbleibenden flüchtigen Bestandteilen in dem Bereich von 3 bis 5 </a bevorzugt ist. Der Gehalt an verbleibenden flüchtigen Bestandteilen nach normaler Trocknung wird durch den Gewichtsverlust bestimmt, der beobachtet wird, wenn man das getrocknete Papier 10 Minuten lang einer Temperatur von 16O°O (32O⁰IF)aussetzt.

Diese imprägnierten Papiere können ohne zu brechen gebogen und gewalzt und ohne Flocken- oder Splitterbildung geschnitten werden und können längere Zeit ohne Blockierung oder Beschleunigung der Härtung gelagert werden. Mit Harz überzogene Furniere können auf fast jedes Kernmaterial hoher, mittlerer und geringer Dichte nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aufgebracht werden. Holzfurniere werden normalerweise aus Hartholz hergestellt, wie z.B. Walnuß, Mahagoni, Birke oder Ahornholz, und sie werden in der Wirtschaft' in einer Dicke von 1,57 cm (i/16 inch), 0,88 cm (i/28 inch) oder dünner angewandt, da dicke Furniere in der Verwendung weniger wirtschaftlich sind. Diese Furniere werden im allgemeinen auf ein Kernmaterial mit gewünschter Dicke» Gewicht und Zusammensetzung unter Verwendung irgendeines starken Klebemittels geklebt. Typische Kernmaterialien sind beispielsweise Sperrholz, Hartkarton (hard board), Partikelkarton» Bindemittelasbest und Gipskarton. All diese Kartons sollen ebene und parallele Oberflächen besitzen und von einheitlicher Kompressibilität sein. Der Karton soll bei der Beachichtungstemperatur entweder thermisch stabil sein oder es können besonder· Vorsichtsmaßnahmen erfordernoh sein. Beispielsweise wirä^eä in Anwesenheit eines Harnstoff-

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formaldehydharz-Bindemittels oder wenn die Kartons einen hohen Feuchtigkeitsgehalt besitzen bevorzugt, die Kartons auf einen Minimumgehalt an Feuchtigkeit und flüchtigen Bestandteilen vorzutrocknen. Da es wünschenswert ist, eine Dampfbildung und die Bildung anderer flüchtiger Substanzen während der Beschichtung zu vermeiden, beispielsweise die Calcinierung von Gipskarton in der Wärme, sollen derartige Kartons vor der Beschichtung vorbehandelt werden.

Um ein Werfen zu verhindern, soll entweder das Kernmaterial auf beiden Seiten mit einer Harzfläche ausgeglichen werden oder die Rückseite soll mit einem billigen Harzfilm geschützt werden, wofür eine Folie aus mit Phenolharz imprägniertem Kraftpapier mit einer Pergaminpapiertrennschicht typisch ist. Die Art und die Eigenschaften des für das Furnier angewandten Kernmaterials bestimmt das zur Ausgleichung oder Gleichmachung erforderliche Maß. Alle Arten von Hartkarton und die meisten Sperrholzarten müssen in geringerem oder größerem Maß ausgeglichen werden, um die Harzschrumpfung zu kompensieren und um das Maß der,Wasserabsorption durch die beiden Flächen gleichzumachen. Kartons mit einer großen inneren Bindefestigkeit und einer hohen Widerstandsfähigkeit gegenüber Feuchtigkeit oder sehr dicke Kartons oder solche, die auf beiden Seiten mit Holz furniert sind, benötigen unter Umständen keine zusätzliche Angleichung.

Die Beschichtung kann unter Verwendung einer Plattenstandardpresse mit mehreren Öffnungen erfolgen. Die Schichten am furnierten Karton können entweder "Fläche an Fläche" gehärtet werden, wobei eine Polierplatte angewandt wird, die auf beiden Seiten poliert ist, oder "Rücken an Rücken", wobei zwei Polierplatten angewandt werden, von denen jede.n-ur an einer Seite poliert ist. Es können irgendwelche Zwischenplatten aus rostfreiem Stahl oder Aluminium jeder gewünschten Oberflächenbeschaff enheity wie z.B. matt, satinartig» möbelglatt (furniture-finish) oder glänzend langewandt werden. Di· . Zwischenplatten aollen "eingebrochen" (broken in) werden

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unter Verwendung eines'äußeren Preßtrennmitteis" (mold release) auf den ersten Preßstufen. Danach ist frei kontinuierlicher Arbeitsweise keine äußere Trennung mehr erforderlich. Das gewünschte Oberfläehenäussehen kann auch durch Verwendung von Gleit-' oder■ Trennpapieren, wie z.B, CelTophan 'oder Papieren, erhalten werden, die mit Trennmitteln überzogen oder behandelt wurden, wie z.B. mit Siliconen, wobei diese Papiere zwischen "' die Zwischenplatte und das härzimprägnierte Auflagepapier eingesetzt werden.

Das imprägnierte Papier wird "auf das Brett bei einer solchen Temperatur und einem solchen Druck und einer solchen Eeit geschichtet, die genügen, um das Diallylphthalat in ein hitzegehärtetes Harz überzuführen. Der Beschichtungsdruck muß nur hoch genug sein, um das Harz zu konsolidieren -und" ein geringes !Fließen zu gewährleisten, und wird von solchen Faktoren wie Dichte und Oberfläche des Kernstücks und fließeigenschaften des imprägnierten Papiers abhängen. Drucke in der' G-rößenordnung von Kontaktdruck en und so hoch wie 31 »6 kg/cm (4-50 psi) wurden mit Erfolg angewandt. Bei geringen Beschichtungsdrucken fließt Diallylphthalatharz genügend* um eine einheitliche Oberflächenbeschaffenheit von jedem gewünschten Glanz zu gewährleisten. Mr die meisten Schichten liegt ein günstiger Druck im Bereich von 7,03 bis 17,6 kg/cm² (100 bis 250 psi) Wenn ein maximales Harzfließen erforderlich ist, wie z*B. mit rauhen, furnierten Kernstücken, werden beste Ergebnisse erhalten, wenn der Beschichtungsdruek auf etwa 17,6 bis 21,1 kg/cm (250 bis 3'00 psi) erhöht wird. Wenn es wünschenswert ist, bei Drucken über 24,6 kg/cm (350 psi) zu beschichten, kann es ratsam sein, ein Papier anzuwenden, in dem" das Harzfließen verlangsamt wurde durch fortschreitendes Härten eines geringen Teils des Harzes während des Trocknens, oder indem das Harz frei von Monomeren! ist','da hohe Beschiehtungsdrucke bekannt-· lieh d'ie Dicke des'Harafilms auf der Schicht-Verringern. Wie· ■:. ^ jedoch bereits erwähnt, wird mit imprägnierten-Papieren, die weniger als etwa 75 $ Harz enthalten> nicht an allen Steilen ^v

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ein Härzfilm gebildet, nicht einmal bei sehr geringen Be-/. ; ■ Schichtungsdrucken.

Die Härtungstemperatur soll hoch genug sein, um den Katalysator zu aktivieren und eine annehmbare Härtungsgeschwindigkeit zu gewährleisten. Für ein wirtschaftliches Arbeiten gilt, daß die Produktivität umso größer ist, je kürzer der Härtungszyklus ist, so daß hohe Hartungstemperäturen aus praktischen-Gesichtspunkten: bevorzugt sind. In der Praxis wird die maximal e Bes chichtung st emp erat ur von der Stabilität des Kernstücks gesteuert. Härtung st emp eräturen bis zu 204°C (40O⁰F)", die bis zu 5 Minuten angelegt wurden, "wurden-angewandt,^; -ohne daß derartige Kernmaterialien wie lasonit, ein •Lignoeellulosehartkarton, verkohlte. Kiedrigere Temperaturen erfordern natürlich eine längere Hartungszeit* und so geringe Temperaturen wie 93⁰C (200⁰F) wurden für längere Zeiten angewandt. Ein Temperaturbereich von etwa 121 bis 204°C (250 bis 400⁰F) ist bevorzugt, und innerhalb dieses Bereichs ist die PoIymerisierungsgeschwindigkeit-annehmbar, ohne daß es zu einer bedeutenden Zersetzung und zu einem Abbau der Schichten kommt. Es ist nicht erforderlich, den gehärteten Schichtstoff in"der Presse vor der Entfernung zu kühlen. ■ -""-'"

Die so hergestellten Schichtstoffe besitzen eine ebene, nicht verzogene Oberfläche, da die Volumenschrumpfung beim Übergang des thermoplastischen Harzes in das völlig vernetzte, hitzegehärtete Polymerisat weniger alw 1 $ beträgt. Die Oberflächen können jedes gewünschte Aussehen besitzen, was von der angewandten Zwischenschicht oder den angewandten Trennpapierflächen abhängt. Die Produkte besitzen eine hohe Formstabilität und eine hervorragende Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, Hitze, Verschleiß, Witterung und Einwirkung saurer Chemikalien.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern. Alle Teile sind gewichtsbezogen, wenn nicht anders* ernannt,

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Beispiel 1 . .

Ein typisches thermoplastisches Diallylorthophthalat-Polymerisat wurde wie folgt hergestellt: 3880 kg (8860 lbs.) Diallylorthophthalatmonomeres, 281 kg (622 lbs.) Isopropanol (91 Vol.-#) und 34 kg (75 lbs.) Wasserstoffperoxyd (50,4$ H₂O₂ wurden in einen 5680 1 (1500 gallon)-Reaktor aus rostfreiem Stahl gegeben, gründlich gerührt und auf eine Temperatur von 104 bis 108° C erhitzt, wobei die gesamte Mischung unter Rückfluß siedete. Hach 10 Stunden war die Viskosität der Reaktionsmischung auf 27 cps. bei 106⁰C gestiegen, was mit einem Bendix-Ultraviscoson-Meßgerät gemessen wurde. Die Charge wurde gekühlt, wobei ein Reaktionsprodukt mit einer Viskosität von 425 cps. bei 25°C erhalten wurde. Dieses polymere Reaktionaprodukt, das aus etwa 27 $ Polymerisat, 67 $ nicht umgesetztem Monomeren und 6 $ Isopropanol bestand, wurde innig mit 21 800 kg (48 000 lbs.) Isopropanol (91 Vol.-#) gemischt, und das umgewandelte Polymerisat wurde bei O⁰C ausgefällt. Das . feste Polymerisat wurde abfiltriert und getrocknet und ergab eine 27,6$ige Umwandlung von Monomerem im Polymerisat. Die Eigenschaften eines nach diesem Verfahren hergestellten Polymerisats sind;

PPV, cps bei 25°C 345

Erweichungsbereich 80 - 105 0

Jodzahl 55

Spez. Gewicht bei 25⁰C (ASTM D 792-50) 1,267

Der oben angegebene PPV-Wert stellt die Viskosität des aus gefällten Polymerisats dar, wobei die Viskosität einer 25,0$igen Lösung von Polymerisat im Monomerem bei 25⁰C gemessen wurde.

Das Produkt ist ein thermoplastischer Festkörper, der noch ungesättigt ist· Er ist leicht löslich in Ketonen mit nied rigem Molekulargewicht, Benzol, Äthylacetat und anderen Lösungsmitteln' und unlöslich in Alkoholen, Wasser und ali-

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phatischen Kohlenwasserstoffen. Ein mit Harz überzogenes Furnier unter Verwendung dieses Polymerisats wurde wie folgt hergestellt: .

Ein nicht bedrucktes, nicht pigmentiertes maschinenfertiges

—2 or-Celluloseauflagepapier mit einer Dicke von 10,16 χ 10 cm (4 mil.) und einem Basisgewicht von 0,04 kg/cm (28 lbs./ 3000 square feet) wurde durch die Eintauch- und Fließmethode überzogen, indem das Papier mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/sec. (10 ft./min.) in eine Lösung der folgenden Zusammensetzung passiert wurdet

Diallylphthalat-Polymerisat 98 Teile

Diallylphthalat-Mononieres 2 "

laurinsäure 3 "

tert.Butylperbenzoat 3 "

Aceton ,■ 200 »

Das überzogene Papier wurde 14 Minuten bei 66⁰C getrocknet und anschließend erneut mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/sec. (10 ft./min.) durch die lösung gezogen. Das Papier wurde 7 Minuten bei 121⁰G (250⁰F) getrocknet, wobei ein nicht klebriges imprägniertes Papier mit einem Harzgehalt von 87 $ und einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von 5 f erhalten wurde. Der Harzgehalt wurde gemessen, indem Proben unbehandelten und überzogenen Papiers gewogen wurden- und indem der GewichtsZuwachs als Harzgehalt bestimmt wurde. Die prozentuale Menge an flüchtigen Bestandteilen wurde als der Gewichtsverlust nach 10-minütigem Erhitzen auf 160⁰C (320⁰F) bestimmt. Das Papier wurde auf Walnußholz-Furnier mit einer Dicke von 0,088 cm (i/28 inch) geschichtet, vorgeklebt, auf Partikelkarton (particle board) mit einer Dicke von 1,9 cm (3/4 inch) und einer Dichte von 0,66 g/cm , der 5 Minuten bei 177⁰C (35O⁰*¹) vorgetrocknet wurde. Die Auflage bestand aus einer Gleitzwischenplatte (um das Schichtstück vor der Oberfläche der Preßplatten zu schützen), auf die eine Folie aus Pergamintrennpapier und eine Folie aus phenolisch im-

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prägniertem Kraftpapier (als Ausgleiehsfolie),,, das furnierte Kernstück, das D±al·lyl.pll■tha^.a1;-llnprägnierte Apflagepapier und eine polierte Aluminiumzwischenplatte folgte.. Die Auflage wurde in einer Schichtpresse durch lO-minütiges Erhitzen auf ■:i-163°ö (525®$} und bei einem Druck von 10,5 kg/cm² (150 psi) gehärtet. Das Schichtstück wurde aus der presse , entfernt 'und die Zwischenplatten wurden atmest reift», wobei, ein Schichtstück mit einem.glatten, glänzenden Aussehen erhalten wurde. Die mikroskopische Prüfung eines polierten Abschnitts dieses Schichtstücks zeigte einen-glatten, ebenen Harzüberzug mit einer Dicke von 10,16 χ -10 cm (4 mil.) auf der" Oberfläche des Schichtstücks.

Ein durchsichtiges, nicht pigmentiertes, nicht bedrucktes Papier aus nicht *verwohener·Viskosekunstseide mit einem nominalen Denier von 3 und einer nominalen Dicke, von 12,70- χ 1Ό"² cm (5 mil.), einem Basisgewicht von 32 g/ 0,836 m (32 g/yd ) und einem ungelösten₍Polyvinylalkohol als Bindemittel wurde imprägniert,, indem das Papier, einmal mit einer G-eS'chwindigkeit von 2,5 cm/sec.. ( 5. -f t e/min. ) durch' eine I/o sung der. Zusammensetzung ,·

■ · · Dfeiallylphthalat-Polymerisat -: 93 Teile.

.-, . .Diallylphthalat-Monomeres * 7 "

■; '■' laurihsäure ' .■-,■.■-■-._**- ,-. .->■' 3 .->"-.

,.·■:■ t'ert.Butylperbenzoat -,-,.- ...... 2 "

Methyläthylketon " "80 »

' '^;< Toluol ■""·- °-'^s« ■ ■-■-.- — ■"■.->; ^.10 J«,-;; --.-.

passiert _twurde. Das-Papier wurde 12 Minuten bei*^:fOf°C (220°F) getrocknet, wobei ein,.nxcht klebrigeW" Papiei* mit einem Harzgehalt von 79 .io und" einem behalt an flüchtigen Bestandteilen von, 6,3 fo erhalten wurde." IJieses Papier wurde* auf· iin""vorge-^: trocknet es Kernstück von Birkenfurnier mit* einer'Didke-von* ■-' 0,088 cm (1/28 inch)" auf" einer 5-schiehiigen'4Pännens^^^

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platte mit einer Dicke von 1,6 cm (5/8 inch) in einer Auflage, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist, geschichtet, wobei 15 Minuten lang bei einer Temperatur von 149 C (30O⁰I¹) und einem Druck von 5,98 kg/cm² (85 psi) satinglatte Zwischenplatten aus Aluminium der Nr. 6 angewandt wurden. Das erhaltene Produkt besaß auf der Oberfläche einen Harzfilm in einer Dicke von 7,62 χ 10" cm (3 mil.) und ein satinartiges Aussehen.

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Claims

Pat entansprüch e

1. Verfahren zur Herstellung eines imprägnierten trockenen biegsamen Schichtstoff es zum Laminieren von Holzfurnieren, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie nicht pigmentierten Auflagepapiers mit einer Dicke von 7,62 χ 10 bis 15|24 x 10 cm (3 - 6 mil.) mit einer Lösung imprägniert wird, die (a) Diallylphthalat enthält, wobei 90 bis 100 $ des Diallylphthalats ein thermoplastisches Polymerisat und die anderen 0 bis 10 <fo ein Monomeres sind, (b) eine katalytische Menge eines organischen Peroxyds, (c) eine wirksame Menge eines G-leitmittela und (d) ein flüchtiges Lösungsmittel, daß das imprägnierte Papier getrocknet wird, bis das Papier mit insgesamt 75 bis 90 $ Diallylphthalat, bezogen auf das Gewicht des getrockneten imprägnierten Papiers, imprägniert ist und einen Gehalt an Restbestandteilen von weniger als etwa 8 fo besitzt, was nach 10-minütigem Erhitzen des Papiers auf 160⁰G (32O⁰F) als flüchtige Substanz bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflagepapier ein ef-Cellulosepapier angewandt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Auflagepapier ein Papier aus nicht verwobener Viskosekunstseide angewandt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Diallylphthalat in der Imprägnierungslösung 90 bis 95 $ thermoplastisches Polymerisat und 5 bis 10 $ Monomeres enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das getrocknete imprägnierte Papier einen Reatgehalt an flüchtigen Bestandteilen von 3 bis 5 $> besitzt.

909808/0945

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6. Verfahren nach Anspruch'1, dadurch gekennzeichnet, daß das getrocknete imprägnierte Auflagepapier bei einer Temperatur von etwa 121 bis 204⁰C (250 bis 40O⁰F) und einem Druck von etwa 3,52 bis 24,6 kg/cm² (50 bis 350 psi) auf das Holzfurnier geschichtet wird.

tOltOt/0145