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DE1653266A1 - Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen und Sperrholzplatten mit hoher Heisswasserbestaendigkeit,die als Binde- oder Verleimungsmittel alkalisch kondensierte Phenol-Aldehyd-Harze enthalten - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen und Sperrholzplatten mit hoher Heisswasserbestaendigkeit,die als Binde- oder Verleimungsmittel alkalisch kondensierte Phenol-Aldehyd-Harze enthalten

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Publication number
DE1653266A1
DE1653266A1 DE19671653266 DE1653266A DE1653266A1 DE 1653266 A1 DE1653266 A1 DE 1653266A1 DE 19671653266 DE19671653266 DE 19671653266 DE 1653266 A DE1653266 A DE 1653266A DE 1653266 A1 DE1653266 A1 DE 1653266A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
wood
based materials
hot water
phenol
binding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19671653266
Other languages
English (en)
Other versions
DE1653266C (de
DE1653266B2 (de
Inventor
Martin Dipl-Chem Dr Cherubim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wintershall Dea International AG
Original Assignee
Deutsche Texaco AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Deutsche Texaco AG filed Critical Deutsche Texaco AG
Publication of DE1653266A1 publication Critical patent/DE1653266A1/de
Publication of DE1653266B2 publication Critical patent/DE1653266B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE1653266C publication Critical patent/DE1653266C/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/10Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with phenol
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dry Formation Of Fiberboard And The Like (AREA)

Description

BHEINPREUSSEN Homberg, den 5. März 1970
AKTIENGESELLSCHAFO? E 67 001 /Schweden
für Bergbau und Chemie
4102 Homberg/lfdrh.
Baumstr. 31
Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen und Sperrholzplatten mit hoher Heißwasserbeständigkeit, die als Binde- oder Verle.imungsmittel alkalisch kondensierte Phenol-Aldehyd-Harze
enthalten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von HoIzwerks-toffen und Sperrholzplatten mit hoher Heißwasserbeständigkeit, die als Binde- oder Verleimungsmittel alkalisch kondensierte Phenol-Aldehyd-Harze enthalten.
Phenolharzgebundene Holzwerkstoffe und Sperrholzplatten haben im Vergleich zu andersartig, beispielsweise durch Carbamidharze gebundenen Holzwerkstoffen und Sperrholzplatten eine bemerkenswerte Beständigkeit gegenüber heißem V/asser. Da diese Heißwasserbeständigkeit, die durch die Querzugfestigkeit nach 2-stündigem Kochen in heißem Wasser gemessen v/erden kann, vielfach als ein Maß für die Wetterbeständigkeit der Platten oder Formlinge angesehen wird, besteht großes Interesse an der Herstellung von Holzwerkstoffen und Sperrholzplatten mit hoher Heißwasserbeständigkeit, wobei diese Beständigkeit aus Gründen der Wirtschaftlichkeit nach einer möglichst kurzen Preßzeit, entsprechend einem niedrigen Preßfaktor, erreicht werden soll. Außerdem sollen die verpreßten Werkstoffe, die beispielsweise als Spanholz, Preßholz, Schichtholz, Schichtstoffplatten oder Sperrholzplatten vielseitxg Anwendung in der Industrie, vor allem der Bauindustrie, finden, auch möglichst hohe Biege- und
109886/1407
Unterlagen (Art 7 SI Abs. 2 Nr. I Satz 3 des Ändwunjw». v. 4.9,19 .
SAD ORfGfNAL
Querzugsfestigkeiten, sowie möglichst niedrige Quellungen in kaltem Wasser, aufweisen.
Es ist bereits bekannt, phenolharzgebundene Holzwerkstoffe und Sperrholzplatten durch Beleimen oder Imprägnieren von Holzmehl, · HoIzspänen, Holzfurnieren, Holzpapieren oder anderen Holzprodukten mit alkalischen Phenol-Aldehyd-Kondensationsprodukten und Heißverpressung der beleimten oder imprägnierten Teile oder Massen herzustellen, w-obei der Verpressung noch eine Vortrocknung oder auch eine Oberflächenbedüsung der beispielsweise vorgeformten Vliese vorangehen kann.
Die als Bindemittel dienenden Phenol-Aldehyd-Harze, bei denen es sich beispielsweise um Kondensationsprodukte aus Formaldehyd und Phenol, Resorcin, Phenol-Schwefel-Verbindungen oder Alkylphenolen handeln kann, liegen aus verarbeitungstechnischen Gründen zumeist in Form ihrer alkalischen, wässerigen, alkoholischen oder wäßrig-alkoholischen Lösungen vor.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, die Eigenschaften, vor allem die Eärtungsgeschwindigkeit, der mit diesen Bindemitteln hergestellten Holzwerkstoffe durch Zugabe von Karbonaten der Elemente der ersten drei Gruppen des Periodensystems zu verbessern.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß man unter sonst vergleichbaren Bedingungen zu Holzwerkstoffen mit noch weiter· verbesserten Eigenschaften gelangen kann, wenn man als Bindeoder Verleimungsmittel alkalisch kondensierte Phenol-Aldehyd-Harze mit einem Aldehyd-Phenol-Molverhältnis von mindestens 1,6 : 1, einer Viskosität bei einem Feststoffgehalt von etwa 48 % von über 200 cP, gemessen im Höppler-Viskosimeter bei 200C, einem Alkalihydroxidgehalt von 0,05 bis 2 Mol und einem Gehalt an freiem Phenol von weniger als 6 % verwendet, denen 0,01 - 1 Mol Alkylenkarbonat zugesetzt ist. Vorzugsweise verwendet man als Alkylenkarbonat Propylenkarbonat. Am günstigsten ist es, die Alkylenkarbonate dem Phenolharz nach der Kon-
1 09886/U07 WD original
Bl>*rt -
densation, vorzugsweise vor oder während der Beleimung der Holzteile zuzusetzen.
Liegt das Aldehyd-Phenol-Molverhältnis unter 1,6 : 1, so erhält man keine zufriedenstellenden physikalisch-technischen Eigenschaften der Holzwerkstoffe, weil die Härtungsgeschwindigkeit zu gering ist.
Wesentlich für die Eigenschaften ist auch ein ausreichend hoher Kondensationsgrad der Phenolharze. Bei einem Feststoffgehalt von 4-8 % soll die Phenolharzlösung mindestens eine Viskosität von etwa 200 cP, entsprechend etwa 50 Sek. gemessen im 4 mm-DIN-Becher bei 20°C, aufweisen.
Größere Mengen an freiem Phenol und Formaldehyd in der Phenolharzlösung sind nicht zuträglich. Der Gehalt an freiem Phenol soIL unter 6 %, nach Möglichkeit unter 1 %,
Besonders vorteilhaft bei der Verarbeitung der Phenolharzbindemittel ist es, wenn die Alkylenkarbonate erst kurz vor der Beleimung zugemischt oder in Form ihrer Lösungen getrennt vom Bindemittel auf das Holz, die Holzteile oder Holzspäne aufgedüst werden. Dadurch wird vermieden, daß die als Bindemittel verwendeten Phenolharzlösungen durch den Zusatz des Karbonats bereits während der Zeit bis zu ihrer'Verarbeitung zu stark altern. Außerdem hat die Zugabe des Karbonats kurz vor der Verarbeitung auch noch den großen Vorteil, daß man den Mittel- und Deckschichten, z.B. bei der Herstellungen von Spanholzplatten, unterschiedliche Härtermengen zumischen und dadurch die verschiedenen Härtungszeiten der einzelnen Schichten ausgleichen krrm.
Die Vorteile der Zugabe von Alkylenkarbonaten als Härter zu den Phenolharzen gegenüber der Zugebe von Karbonaten der Elemente der ersten drei Gruppen des Periodensystems sind:
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BAD ORIGINAL
-Jf-
1) Kürzere Gelierzeiten, dadurch schnelleres Härten und kür zere Preßzeiten der Holzwerkstöffe,
2) Erhöhte Biegefestigkeit der Holzwerkstoffe.
3) Erhöhte Querzugfestigkeit der Holzwerkstoffe, vor allem
m
nach 2-stündigem Kochen.
4) Kein Auskristallisieren der Härter.
5)Vermindertes Ausblühen der Alkalisalze.
Anhand des folgenden Beispiels sei das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutert.
Beispiel
94,1 g Phenol (1 Mol), 254,6 ml einer 30 %-igen Formalinlösung (2,55 Mol CH2O) und 28,9 ml einer 33 #-igen Natronlauge (0,325 Mol NaOH) werden in einem Glaskolben unter Rühren vermischt und innerhalb von 40 Minuten auf 90°C aufgeheizt. Dann werden weitere 28,9 ml 33 #-ige Natronlauge zugegeben. Darauf läßt man 60 Minuten bei 900O reagieren, destilliert 70 ml Wasser ab und kondensiert bis zu ein«r Viskosität von etwa 60 Sek., gemessen im 4 mm-DIN-Becher bei 20 C. Anschließend wird die etwa 48 #-ige Harzlösung in mehrere Proben aufgeteilt und mit den in der Tabelle aufgeführten Härtern versetzt.
Mit diesen Phenolharzlösungen werden Spanholzplatten hergestellt. Dazu werden Holzspäne auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 6 % getrocknet und in einer Mischvorrichtung mit 9'Gew.-Teilen Phenolharz auf 100 Gew.-Teile Holz bedüst. Die beleimten Holzspäne werden dann zu Spanmatten gestreut und in einer hydraulischen Presse bei einer Temperatur von 165 G und einem Druck von etwa 20 kp/cm zu Spanholzplatten mit einer Wichte von etwa 0^7 verpreßt.
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IAD ORiGiNAt
Die erhaltenen Spanholzplatte»· <weisen die in der Tabelle aufgeführten Eigenschaften auf.
Daraus geht klar hervor, daß-das Propylenkarbonat im Vergleich zu. Kaliumkarbonat eine kürzere Gelierzeit und damit eine kürzere Härtung bzw. Preßzeit bewirkt-. Die mit Propylenkarbonat gehärteten phenolharzgebundenen Spanholzplatten zeichnen sich weiter durch besonders hohe Biege- und Querzugfestigkeiten, vor allem aber durch wesentlich verbesserte Querzugfestigkeiten nach dem Kochen,aus, wie die Werte der Tabelle zeigen.
109816/1407 bad 0RIQ)NAL
lamelle
Härterzusatz auf 100 g ohne Härter- 4 g 50 %-ig. 4 g · 50 %-ig.
Phenolharzlösung in g zusatz KoCO^-Lösung Propylencarbo-
7 natlösung
Peststoff ±nn% ca. 48 ca. 48 ca. 48
(1 g/2 h/120°C)
Viskosität im 4 mm-DIU- 63 Sek. 58 Sek. 117 Sek.
__ Becher bei 20 C
ο " ""
<° Wichte bei 200C 1,22 1,25 1,23 ·
o> Gelierzeit bei 10O0C 27,3 Hin. 17,3 Min. 8,1 Min.
#* Hartezeit bei 1100C 106 Sek. 93 Sek. 78 Sek.
ο ___—
Eärteseit bei 1300C 45 Sek. 42 Sek. 35 Sek.
Preßtemperatür in 0C . 165° 165° 165°
PreSfaktor in Min./mm 0,4 0,4 0,4
Wichte ca. 0,70 0,69 0,69 . __
Biegefestigkeit in kp/cm2 219 516 347 ' gj
QuerzugfestiKkeit " 4,6 , 7,4 8,9
Querzugfestigkeit " 1,5 2,1 3,1 "
nach Y 100 '

Claims (2)

Patentansprüche
1) Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen und Sperrholzplatten mit hoher Heißwasserbeständigkeit, die als Binde- oder Verleimungsmittel alkalisch kondensierte Phenol-Aldehyd-Harze mit einem Aldehyd-Phenol-Molverhältnis von mindestens 1,6 : 1, einer Viskosität bei einem Feststoffgehalt von etwa 48 % von über 200 cP, gemessen im Höppler-Viskosimeter bei 200C, einem Alkalxhydroxidgehalt von 0,05 bis 2 Mol und einem Gehalt an freiem Phenol von weniger als 6 % enthalten, dadurch gekennzeichnet , daß diesaiPhenolharzei0,01 bis 1 Mol Alkylenkarbonat zugesetzt wird.
2) Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Alkylenkarbonat vorzugsweise Fropylenkarbonat eingesetzt wird.
109886/U07 __
INSFECTEO
DE19671653266 1967-01-11 1967-01-11 Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit hoher Heißwasser bestandigkeit Expired DE1653266C (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DER0045050 1967-01-11
DER0045050 1967-01-11

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1653266A1 true DE1653266A1 (de) 1972-02-03
DE1653266B2 DE1653266B2 (de) 1973-01-18
DE1653266C DE1653266C (de) 1973-08-16

Family

ID=

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0383098A1 (de) * 1989-02-10 1990-08-22 BASF Aktiengesellschaft Härtemischung zur Härtung von alkalischen Phenol-Formaldehyd-Harzen
US4961795A (en) * 1986-09-03 1990-10-09 Borden, Inc. Composition and process for bonding lignocellulosic material
EP0945497A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-29 Dynoresin oy Reaktive Beschichtungszusammensetzungen auf Basis von Phenolharz

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US5071940A (en) * 1989-02-10 1991-12-10 Basf Aktiengesellschaft Curing agent mixture for curing alkaline phenol/formaldehyde resins
EP0945497A1 (de) * 1998-03-25 1999-09-29 Dynoresin oy Reaktive Beschichtungszusammensetzungen auf Basis von Phenolharz

Also Published As

Publication number Publication date
SE341473B (de) 1971-12-27
FR1550847A (de) 1968-12-20
BE709139A (de) 1968-05-16
AT293026B (de) 1971-09-27
CH537273A (de) 1973-05-31
DE1653266B2 (de) 1973-01-18

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Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
8339 Ceased/non-payment of the annual fee