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DE4117841A1 - Fast-penetrating solns. of amino resin, esp. for paper impregnation - contain low-mol. wt. quat. ammonium cpds. with hydroxy-alkyl or amido-alkyl gp. - Google Patents

Fast-penetrating solns. of amino resin, esp. for paper impregnation - contain low-mol. wt. quat. ammonium cpds. with hydroxy-alkyl or amido-alkyl gp.

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Publication number
DE4117841A1
DE4117841A1 DE19914117841 DE4117841A DE4117841A1 DE 4117841 A1 DE4117841 A1 DE 4117841A1 DE 19914117841 DE19914117841 DE 19914117841 DE 4117841 A DE4117841 A DE 4117841A DE 4117841 A1 DE4117841 A1 DE 4117841A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
alkyl
resin
solids content
solns
fast
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.)
Withdrawn
Application number
DE19914117841
Other languages
German (de)
Inventor
Uwe Dr Kirchgaessner
Manfred Dr Niessner
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.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Publication date
Application filed by BASF SE filed Critical BASF SE
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Publication of DE4117841A1 publication Critical patent/DE4117841A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Aq. soln. (I) of amino resin (II) are claimed, contg. 1-35 wt.% low-mol. wt. quat. ammonium cpd. of formula Rn(R')4-nN+ X- (III) (w.r.t. solids content of I); R = 1-8C alkyl substd. with an 0H or amido gp.; R' = 1-8C alkyl or benzyl; X = anion; n = 0, 1, 2, 3 or 4. Pref., n = 1, 2, 3 or 4, and solids content of (I) is 40-70 wt.%. Pref, (III) is N-(2-hydroxyethyl)-trimethyl -ammonium-chloride (IIIA) or -methyl sulphate, in amt. of 5-20 wt.% w.r.t. solids content; (II) are, e.g. UF or MF resins obtd. by known methods. USE/ADVANTAGE - (I) are useful as fast-penetrating impregnating resins for the prodn. of resin-impregnated paper for coating timber materials (claimed). The invention provides resin solns. which penetrate paper rapidly without dilution (contrast prior-art resin solns.), thus enabling increased prodn. rates (for chipboard etc.,); solns. (I) has viscosity 15-150 mPa.s and are stable for 2-20 weeks.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft wäßrige Harzlösungen auf Basis von Aminoplastharzen, enthaltend 1 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den Feststoff­ gehalt, einer niedermolekularen quartären Ammoniumverbindung der allge­ meinen Formel IThe present invention relates to aqueous resin solutions based on Aminoplast resins containing 1 to 35 wt .-%, based on the solid content, a low molecular weight quaternary ammonium compound of the general my formula I

(R¹nR²₄-nN⁺) X⁻ (I)(R¹ n R²₄ -n N⁺) X⁻ (I)

worin n = 0, 1, 2, 3, 4, R¹ für einen C1-C8-Alkylrest steht, der eine Hydroxygruppe oder eine Amidogruppe trägt und worin R² einen C1-C8-Alkyl­ rest oder einen Benzylrest bedeutet und X- für das Äquivalent eines Anions steht.wherein n = 0, 1, 2, 3, 4, R¹ is a C 1 -C 8 alkyl radical which carries a hydroxy group or an amido group and wherein R² is a C 1 -C 8 alkyl radical or a benzyl radical and X is - represents the equivalent of an anion.

Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung solcher Harzlösungen zum Imprägnieren von Dekorpapieren für die Beschichtung von Holzwerkstoffen.Furthermore, the invention relates to the use of such resin solutions for Impregnating decorative papers for the coating of wood-based materials.

Das Penetrationsverhalten von Tränkharzlösungen beim Papier-Impragnier­ vorgang ist ein sehr wichtiges verfahrenstechnisches Kriterium, da die "Fahrgeschwindigkeit" der Imprägniermaschine unter anderem vom Penetra­ tionsverhalten der Harzlösung bestimmt wird. Gerade "weichmachende" Modi­ fizierungsmittel, die heute zumindest bei MF-Tränkharzen fast standard­ mäßig eingesetzt werden, bewirken oftmals eine starke Erhöhung der Pene­ trationszeit, die wiederum eine großtechnische Verarbeitung des Harzes verlangsamt bzw. erschwert.The penetration behavior of impregnating resin solutions in paper impregnation process is a very important procedural criterion, since the "Driving speed" of the impregnating machine, among others, the Penetra tion behavior of the resin solution is determined. Just "softening" modes fizierungsmittel, which is almost standard today, at least for MF impregnating resins are often used, often cause a strong increase in the Pene tion time, which in turn is a large-scale processing of the resin slows or makes difficult.

Daher kommt solchen Substanzen, die die Penetrationszeit einer Harzlösung signifikant verringern, aus verfahrenstechnischen Gründen eine große Bedeutung zu. Je geringer die Penetrationszeit der Harzlösung ist, umso mehr Papierbahnen können in gleicher Zeiteinheit imprägniert werden, da dann die Imprägniermaschine mit höherer Geschwindigkeit gefahren werden kann.Therefore, such substances come the penetration time of a resin solution reduce significantly, for procedural reasons, a large Meaning too. The lower the penetration time of the resin solution, the more more paper webs can be impregnated in the same time unit, since then run the impregnating machine at a higher speed can.

Es ist allgemein bekannt, daß die Penetrationszeit einer Tränkharzlösung durch Verdünnung mit Wasser verkürzt werden kann. Problematisch ist dabei jedoch, daß nach dem Imprägniervorgang eine entsprechend größere Menge an Wasser beim Trockenvorgang entfernt werden muß. Dies erfordert zum einen einen höheren Energieaufwand, zum anderen wird dadurch eine Verlängerung der Trockenzeit verursacht, so daß der zunächst erreichte Zeitgewinn wieder kompensiert wird. It is well known that the penetration time of an impregnating resin solution can be shortened by dilution with water. The problem is However, that after the impregnation a correspondingly larger amount of Water must be removed during the drying process. This requires, on the one hand a higher energy input, on the other hand, this is an extension caused the dry season, so that the time initially achieved is compensated again.  

In der US-A-44 54 199 wird die Herstellung von elektrisch leitfähigen Papierschichtstoffen beschrieben, wobei in der obersten Schicht eine Mischung aus einem Tränkharz mit einer quartären Ammoniumverbindung enthalten ist. Als quartäre Ammoniumverbindung werden dabei vor allem Diallyldimethylammoniumsalze sowie deren Polymere eingesetzt.In US-A-44 54 199, the production of electrically conductive Paper laminates described in the top layer a Mixture of an impregnating resin with a quaternary ammonium compound is included. As a quaternary ammonium compound are mainly Diallyldimethylammoniumsalze and their polymers used.

Die US-A-37 55 220 betrifft die Verwendung von Aminoplastharzlösungen in Verbindung mit oberflächenaktiven Substanzen für die Herstellung von Zellstoffmaterialien, wobei u. a. auch quartäre Ammoniumsalze eingesetzt werden.US-A-37 55 220 relates to the use of aminoplast resin solutions in Compound with surface-active substances for the production of Pulp materials, where u. a. also used quaternary ammonium salts become.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, Amminoplastharzlösungen derart zu modifizieren, daß sie beim Imprägniervorgang ein verbessertes Penetra­ tionsverhalten zeigen und gleichzeitig gute Lagerstabilität aufweisen.Object of the present invention was to Amminoplastharzlösungen such to modify it to an improved penetra during the impregnation process show behavior and at the same time have good storage stability.

Demgemäß wurden die eingangs definierten Harzlösungen gefunden.Accordingly, the resin solutions defined above were found.

Als den wäßrigen Harzlösungen zugrundeliegenden Aminoplastharze kommen ganz allgemein Kondensate von Formaldehyd mit Harnstoff, Melamin oder anderen Aminoplastbildnern wie substituierte Aminotriazine, beispielsweise Acetoguanamin oder Benzoguanamin in Betracht.As the aqueous resin solutions underlying aminoplast resins come in general condensates of formaldehyde with urea, melamine or other aminoplast formers such as substituted aminotriazines, for example Acetoguanamine or benzoguanamine.

Es können beispielsweise Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate mit Molverhält­ nissen von Harnstoff zu Formaldehyd im Bereich von 1:1 bis 1:2,2 verwendet werden.For example, urea-formaldehyde condensates with moles may be used from urea to formaldehyde in the range of 1: 1 to 1: 2.2 become.

Weiterhin eignen sich Melamin-Formaldehyd-Kondensate mit Molverhältnissen von Melamin zu Formaldehyd von 1:1,3 bis 1:2,5. Es können auch Melamin- Harnstoff-Mischkondensate verwendet werden.Furthermore, melamine-formaldehyde condensates with molar ratios are suitable from melamine to formaldehyde from 1: 1.3 to 1: 2.5. It can also be melamine Urea mixed condensates are used.

Die Herstellung solcher Aminoplastharze ist an sich bekannt. So können beispielsweise Melamin-Formaldehyd-Kondensate oder die entsprechenden Mischkondensate mit Harnstoff durch Kondensation der Komponenten in wäßrigem Medium bei pH-Werten von 8 bis 10 und Temperaturen von 80 bis 100°C hergestellt werden. Harnstoff-Formaldehyd-Kondensate können beispielsweise durch Kondensation von Harnstoff und Formaldehyd bei pH-Werten von 4 bis 9 und Temperaturen von 70 bis 100°C hergestellt werden.The preparation of such aminoplast resins is known per se. So can For example, melamine-formaldehyde condensates or the corresponding Condensates with urea by condensation of the components in aqueous medium at pH values of 8 to 10 and temperatures of 80 to 100 ° C are produced. Urea-formaldehyde condensates can for example, by condensation of urea and formaldehyde pH values of 4 to 9 and temperatures of 70 to 100 ° C produced become.

Es ist auch möglich, veretherte oder teilveretherte Kondensate zu verwenden, wobei diese mit C1-C4-Alkanolen wie Methanol, Ethanol oder Butanol nach bekannten Verfahren verethert werden können. It is also possible to use etherified or partially etherified condensates, which can be etherified with C 1 -C 4 -alkanols such as methanol, ethanol or butanol by known methods.

Der Endpunkt der jeweiligen Kondensationsreaktion kann über die Trübungs­ temperatur bestimmt werden, indem 1 g des Reaktionsgemisches mit der 5fachen Menge an Wasser versetzt werden, worauf die Temperatur gemessen wird, bei der diese Mischung sich eintrübt.The endpoint of the respective condensation reaction can be via the turbidity be determined by 1 g of the reaction mixture with the 5 times the amount of water are added, whereupon the temperature is measured becomes, at which this mixture clouded.

Üblicherweise wird bis zu Trübungstemperaturen von 40 bis 60°C kondensiert.Usually up to clouding temperatures of 40 to 60 ° C. condensed.

Bei der Herstellung der Kondensate können auch übliche Modifizierungs­ mittel wie Ethylenglykol, Diethylenglykol oder andere Polyalkohole wie beispielsweise Zuckerderivate oder ε-Caprolactam in Mengen von 2 bis 8 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt, mitverwendet werden.In the preparation of the condensates can also conventional modification such as ethylene glycol, diethylene glycol or other polyalcohols such as For example, sugar derivatives or ε-caprolactam in amounts of 2 to 8 wt .-%, based on the solids content, be used.

Die Herstellung der wäßrigen Harzlösungen erfolgt vorteilhaft so, daß Lösungen mit Feststoffgehalten von 40 bis 70 Gew.-% erzielt werden. Als Feststoffgehalt wird hier der Trockenrückstand bezeichnet, der ermittelt wird, indem 1 g Harzlösung zwei Stunden lang im Trockenschrank bei 120°C getrocknet wird.The preparation of the aqueous resin solutions is advantageously carried out so that Solutions with solids contents of 40 to 70 wt .-% can be achieved. When Solids content is referred to here the dry residue, which determined by placing 1 g of resin solution in a drying oven at 120 ° C for two hours is dried.

Als niedermolekulare quartäre Ammoniumverbindungen werden Verbindungen der allgemeinen Formel IAs low-molecular quaternary ammonium compounds of the compounds general formula I

(R¹nR²₄-nN⁺) X⁻ (I)(R¹ n R²₄ -n N⁺) X⁻ (I)

eingesetzt, wobei n = 0, 1, 2, 3, 4 ist und R¹ für einen C1-C8-Alkylrest steht, der eine funktionelle Gruppe wie die Hydroxygruppe oder die Amido­ gruppe trägt, wobei die funktionelle Gruppe sich vorzugsweise in end­ ständiger Position befindet. R² steht für einen C1-C8-Alkylrest oder einen Benzylrest.where n = 0, 1, 2, 3, 4 and R¹ is a C 1 -C 8 alkyl radical which carries a functional group such as the hydroxy group or the amido group, wherein the functional group is preferably in end-permanent Position is located. R 2 is a C 1 -C 8 -alkyl radical or a benzyl radical.

Bevorzugt sind Verbindungen I, worin n = 1, 2, 3, 4 ist.Preference is given to compounds I in which n = 1, 2, 3, 4.

X- steht für das Äquivalent eines Anions. Dabei kommen Anionen von Mineralsäuren wie Halogenidanionen, vorzugsweise Chlorid, Nitrat, Sulfat, Hydrogensulfat, Phosphat, Hydrogenphosphat, Dihydrogenphosphat in Betracht. Weiterhin eignen sich Alkylsulfate wie beispielsweise Methyl­ sulfat oder Ethylsulfat oder auch Alkylsulfonate wie Methylsulfonat oder Ethylsulfonat sowie Arylsulfonate wie Toluolsulfonate als Anionen. Auch Anionen organischer Säuren wie Formiat, Oxalat, Acetat oder Maleinat kommen in Betracht.X - stands for the equivalent of an anion. In this case, anions of mineral acids such as halide anions, preferably chloride, nitrate, sulfate, hydrogen sulfate, phosphate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate come into consideration. Also suitable are alkyl sulfates such as methyl sulfate or ethyl sulfate or alkyl sulfonates such as methyl sulfonate or ethyl sulfonate and arylsulfonates such as toluenesulfonates as anions. Anions of organic acids such as formate, oxalate, acetate or maleate may also be considered.

Bevorzugte Ammoniumverbindungen sind N-(2-hydroxyethyl)-trimethyl­ ammonium-chlorid oder -methylsulfat. Preferred ammonium compounds are N- (2-hydroxyethyl) trimethyl ammonium chloride or methyl sulfate.  

Auch Tetramethylammoniumchlorid, Tetraethylammoniumchlorid oder Tetra­ propylammoniumbromid sind beispielsweise geeignete quartäre Ammonium­ verbindungen.Also tetramethylammonium chloride, tetraethylammonium chloride or tetra propylammonium bromide are, for example, suitable quaternary ammonium links.

Die niedermolekularen quartären Ammoniumverbindungen werden erfindungs­ gemäß in Mengen von 1 bis 35 Gew.-% bezogen auf den Feststoffgehalt, eingesetzt, wobei vorzugsweise 3 bis 25 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, verwendet werden.The low molecular weight quaternary ammonium compounds are erfindungs in amounts of from 1 to 35% by weight, based on the solids content, used, with preferably 3 to 25 wt .-%, particularly preferably 5 to 20% by weight.

Die Zugabe der Ammoniumverbindung kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Es ist möglich, die Ammoniumverbindung bereits während der Kondensation des Aminoplastharzes zuzugeben. Die Zugabe kann aber auch so erfolgen, daß die Ammoniumverbindung mit einer fertig kondensierten Harzlösung gemischt wird.The addition of the ammonium compound can be done in several ways. It is possible the ammonium compound already during the condensation of aminoplast resin. But the addition can also be made so that the ammonium compound mixed with a fully condensed resin solution becomes.

Weiterhin kann die Zugabe aber auch erst kurz vor der Verarbeitung er­ folgen, indem die Ammoniumverbindung mit der Imprägnierflotte, also einer Aminoplastharzlösung, der bereits Härter und Hilfsmittel zugesetzt sind, gemischt wird.Furthermore, the addition but only shortly before processing he follow, by the ammonium compound with the impregnating liquor, so a Aminoplast resin solution already added to hardeners and auxiliaries is mixed.

Die erfindungsgemäßen wäßrigen Harzlösungen weisen Feststoffgehalte von 40 bis 70 Gew.-%, bei Viskositäten im Bereich von 15 bis 150 mPa · s (20°C) auf. Es sind klare Lösungen mit einer Lagerstabilität von 2 bis 20 Wochen. Die erfindungsgemäßen Harzlösungen weisen bei der Imprägnierung von Dekor­ papieren für die Herstellung beschichteter Holzwerkstoffe ein hervor­ ragendes Penetrationsverhalten auf, d. h. sie dringen sehr schnell in das zu imprägnierende Papier ein.The aqueous resin solutions according to the invention have solids contents of 40 to 70 wt .-%, at viscosities in the range of 15 to 150 mPa · s (20 ° C). They are clear solutions with a shelf life of 2 to 20 weeks. The Resin solutions of the invention have in the impregnation of decor papers for the production of coated wood materials outstanding penetration behavior, d. H. they penetrate this very quickly to be impregnated paper.

Zur Anwendung als Imprägnierflotten werden den Tränkharzlösungen wie allgemein üblich Härter zugesetzt. Als Härter kommen dabei beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid, Ameisensäure, Ammoniumsulfat, Ethanol­ aminhydrochlorid, sowie Härterkombinationen wie Morpholin/p-Toluolsulfon­ säure, N-Methyl-Ethanolamin/SO2 oder N-Methylethanolamin/Ethanolamin/SO2 in Betracht.For use as impregnating liquors hardening agents are added to the impregnating resin solutions as is customary. Suitable hardeners are, for example, maleic acid, maleic anhydride, formic acid, ammonium sulfate, ethanol amine hydrochloride, and hardener combinations such as morpholine / p-toluenesulfonic acid, N-methyl-ethanolamine / SO 2 or N-methylethanolamine / ethanolamine / SO 2 into consideration.

Die Härter können in Mengen von 0,2 bis 2 Gew.-%, bezogen auf die Tränk­ harzlösung, zugegeben werden, wobei dem Fachmann bekannt ist, wie er die Härterdosierung den jeweiligen anwendungstechnischen Erfordernissen an­ passen kann, wobei er die Reaktivität der Tränkharzlösung/Härter-Gemische über Messung der Trübungszeiten und Gelierzeiten entsprechend einstellen kann. The hardeners can be used in amounts of from 0.2 to 2% by weight, based on the impregnation resin solution, with the skilled person being aware of how he used the Hardener dosage to the respective application requirements it can match the reactivity of the impregnating resin / hardener mixtures Adjust accordingly by measuring turbidity times and gel times can.  

Weiterhin können den Imprägnierflotten zusätzlich Hilfsmittel wie Netz­ mittel zugesetzt werden.Furthermore, the impregnating fleets can also use auxiliary equipment such as net be added medium.

Als Netzmittel eignen sich unter anderem beispielsweise nichtionische Tenside wie beispielsweise ethoxylierte Fettalkohole oder Alkylphenol­ ethoxylate, die in Mengen von 0,2 bis 0,6 Gew.-%, bezogen auf die Harz­ lösung, zugesetzt werden können.Suitable wetting agents include, for example, nonionic Surfactants such as ethoxylated fatty alcohols or alkylphenol ethoxylates, in amounts of 0.2 to 0.6 wt .-%, based on the resin solution, can be added.

Bei der Herstellung der Beschichtungen werden zunächst für diesen Zweck übliche Dekorpapiere mit Flächengewichten im Bereich von 60 bis 150 g/m² mit den erfindungsgemäßen Tränkharzlösungen imprägniert, wobei der Harz­ auftrag ca. 90 bis 150 Gew.-%, bezogen auf das Papiergewicht betragen kann. In speziellen Fällen können auch Papiere mit einem Gewicht von 300 g/m² mit einem Harzauftrag von 30 bis 70 Gew.-% imprägniert werden. Für groß­ technische Anwendungen erfolgt der Harzauftrag mit Hilfe von Imprägnier­ maschinen. Beim Imprägniervorgang kommt das vorteilhafte Penetrationsver­ mögen der Harzlösungen zum Tragen, da die Fahrgeschwindigkeit der Impräg­ niermaschinen auch vom Penetrationsverhalten der Harzlösungen abhängt.In the manufacture of the coatings are initially for this purpose usual decorative papers with basis weights in the range of 60 to 150 g / m² impregnated with the impregnating resin solutions according to the invention, wherein the resin order about 90 to 150 wt .-%, based on the paper weight can be. In special cases can also be papers weighing 300 g / m² be impregnated with a resin order of 30 to 70 wt .-%. For big technical applications, the resin application takes place with the help of impregnating machinery. During impregnation, the advantageous Penetrationsver comes like the resin solutions, because the driving speed of the imprint also depends on the penetration behavior of the resin solutions.

An den Imprägniervorgang schließt sich ein Trocknungsvorgang an, wobei das beharzte Papier im allgemeinen auf Restfeuchtegehalte von 5 bis 8 Gew.-%, eingestellt wird.The impregnation process is followed by a drying process, wherein the resinated paper in general to residual moisture content of 5 to 8 wt .-%, is set.

Für die im folgenden in den Beispielen und Vergleichsbeispielen aufge­ führten wäßrigen Harzlösungen wurde jeweils die Penetrationszeit nach der folgenden Methode bestimmt:For those listed below in the examples and comparative examples aqueous resin solutions were each the penetration time after the determines the following method:

In einem Becherglas wurden 100 ml Harzlösung klimatisiert (bei 23°C, 50% relativer Luftfeuchte). Dann wurde eine klimatisierte Papierscheibe (Rohpapier 80 g/m²; ⌀40 mm) auf die Lösung gelegt. Die Zeit, in der das Papier vollständig benetzt ist, wird als Penetrationszeit in sec. angegeben.In a beaker, 100 ml of resin solution were conditioned (at 23 ° C, 50%). relative humidity). Then an air-conditioned paper disc (Base paper 80 g / m², ⌀40 mm) are placed on the solution. The time in which the Paper is completely wetted, is called the penetration time in sec. specified.

Beispiele 1 bis 4Examples 1 to 4 Allgemeine VorschriftGeneral rule

Eine Mischung aus 730 g 40gew.%igem Formaldehyd und 334 g Wasser wurde auf 30°C temperiert, mit 78 g Diethylenglykol und 38 g ε-Caprolactam ver­ setzt, worauf der pH-Wert des Gemisches mit 25gew.%iger wäßriger Natron­ lauge auf ca. 9,5 eingestellt wurde. Anschließend erfolgte die Zugabe von N-(2-Hydroxyethyl)-trimethylammoniumchlorid und 790 g Melamin (die jeweils verwendeten Mengen an Ammoniumverbindung sind in Tabelle I aufgelistet). A mixture of 730 g of 40 wt% formaldehyde and 334 g of water tempered to 30 ° C, with 78 g of diethylene glycol and 38 g of ε-caprolactam ver sets, whereupon the pH of the mixture with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide lye was adjusted to about 9.5. Subsequently, the addition of N- (2-hydroxyethyl) -trimethylammonium chloride and 790 g of melamine (each Amounts of ammonium compound used are listed in Table I).  

Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf 100°C erhitzt, wobei der pH-Wert langsam abfiel und ca. 60 min bei pH 8,6-8,8 gerührt. Sobald eine Probe des Reaktionsgemisches eine Trübungstemperatur von 50°C aufwies, wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und der pH-Wert mit 25gew.%iger wäßriger Natronlauge auf 10-10,2 eingestellt.The reaction was then heated to 100 ° C, with the pH slowly dropped and stirred for about 60 min at pH 8.6-8.8. Once a sample the reaction mixture had a clouding temperature of 50 ° C, the Cooled reaction mixture to room temperature and the pH with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide adjusted to 10-10.2.

Tabelle I Table I

Vergleichsbeispiel AComparative Example A

Eine Mischung aus 730 g 40gew.%igem Formaldehyd und 334 g Wasser wurde auf 30°C temperiert, mit 78 g Diethylenglykol und 38 g ε-Caprolactam ver­ setzt, worauf der pH-Wert des Gemisches mit 25gew.%iger wäßriger Natron­ lauge auf ca. 9,5 eingestellt wurde. Anschließend erfolgte die Zugabe von 790 g Melamin. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf 100°C erhitzt, wobei der pH-Wert langsam abfiel und ca. 60 min bei pH 8,6-8,8 gerührt. Sobald eine Probe des Reaktionsgemisches eine Trübungstemperatur von 50°C auf­ wies, wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und der pH-Wert mit 25gew.%iger wäßriger Natronlauge auf 10-10,2 eingestellt.A mixture of 730 g of 40 wt% formaldehyde and 334 g of water tempered to 30 ° C, with 78 g of diethylene glycol and 38 g of ε-caprolactam ver sets, whereupon the pH of the mixture with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide lye was adjusted to about 9.5. Subsequently, the addition of 790 g melamine. Then, the reaction mixture was heated to 100 ° C, wherein the pH dropped slowly and stirred for about 60 min at pH 8.6-8.8. As soon as a sample of the reaction mixture to a turbidity temperature of 50 ° C. When the reaction mixture was cooled to room temperature and the pH adjusted to 10-10.2 with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide solution.

Eigenschaften der Harzlösung: siehe Tabelle IProperties of the resin solution: see Table I Vergleichsbeispiel BComparative Example B

Eine Mischung aus 812 g 40gew.%igem wäßrigem Formaldehyd und 358 g Wasser wurde auf 30°C temperiert. Mit 25gew.%iger wäßriger Natronlauge wurde der pH-Wert des Gemisches auf ca. 9 eingestellt. Darauf erfolgte die Zugabe von 821 g Melamin. Anschließend wurde auf 100°C aufgeheizt und dann bis zu einem Trübungspunkt von 50°C kondensiert. Nach Erreichen des Trübungs­ punktes wurde die Reaktionsmischung sofort abgekühlt. Mit 25gew.%iger wäßriger Natronlauge wurde ein pH-Wert von ca. 10 eingestellt.A mixture of 812 g of 40% strength by weight aqueous formaldehyde and 358 g of water was heated to 30 ° C. With 25gew.% Aqueous sodium hydroxide solution was the pH of the mixture adjusted to about 9. This was followed by the addition of 821 g of melamine. It was then heated to 100 ° C and then up to condensed to a cloud point of 50 ° C. After reaching the turbidity point, the reaction mixture was cooled immediately. With 25% by weight aqueous sodium hydroxide solution was adjusted to a pH of about 10.

Viskosität der Harzlösung (20°C)Viscosity of the resin solution (20 ° C) 45 mPa · s45 mPa · s FeststoffgehaltSolids content 57,6 Gew.-%57.6% by weight Penetrationszeitpenetration time 15 s15 s

Beispiele 5 bis 11Examples 5 to 11 Allgemeine VorschriftGeneral rule

Eine Melamin-Formaldehyd-Harzlösung wurde analog Vergleichsbeispiel B hergestellt und mit wechselnden Mengen an N-(2-Hydroxyethyl)-trimethyl­ ammoniumchlorid versetzt (die jeweiligen Mengen sind in Tabelle II auf­ gelistet).A melamine-formaldehyde resin solution was analogous to Comparative Example B prepared and with varying amounts of N- (2-hydroxyethyl) trimethyl ammonium chloride added (the respective amounts are in Table II listings).

Tabelle II Table II

Beispiel 12 bis 13Example 12 to 13

Die wäßrige Harzlösung nach Vergleichsbeispiel B wurde mit 2,5 bzw. 4,5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt, an Tetramethylammoniumchlorid versetzt.The aqueous resin solution of Comparative Example B was 2.5 or 4.5% by weight, based on the solids content, of tetramethylammonium chloride added.

Tabelle III Table III

Vergleichsbeispiel CComparative Example C

Es wurde eine Imprägnierflotte hergestellt, indem eine wäßrige Harzlösung nach Vergleichsbeispiel A mit Wasser auf einen Feststoffgehalt von 55 Gew.-%, eingestellt wurde und anschließend mit 0,4 Gew.-%, bezogen auf die Harzlösung, einer 85gew.%igen wäßrigen Lösung eines Härters (Dimethyl­ ethanolammoniumsulfit) und mit 0,3 Gew.-% eines handelsüblichen Alkyl­ phenolethoxylat-Netzmittels versetzt.
Penetrationszeit der Imprägnierflotte: 6 s.
An impregnating liquor was prepared by treating an aqueous resin solution of Comparative Example A with water to a solids content of 55% by weight, and then with 0.4% by weight, based on the resin solution, of an 85% strength by weight aqueous solution a hardener (dimethyl ethanolammonium sulfite) and 0.3 wt .-% of a commercial alkyl phenol ethoxylate wetting agent.
Penetration time of the impregnation liquor: 6 s.

Beispiel 14Example 14

Eine Imprägnierflotte nach Vergleichsbeispiel C wurde mit 18 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Flotte, an N-(2-hydroxy)-trimethyl­ ammoniumchlorid versetzt.
Penetrationszeit der Imprägnierflotte: 2 s.
An impregnating liquor according to Comparative Example C was admixed with 18% by weight, based on the solids content of the liquor, of N- (2-hydroxy) -trimethylammonium chloride.
Penetration time of the impregnating liquor: 2 s.

Vergleichsbeispiel DComparative Example D

Eine wäßrige Harzlösung wurde analog Vergleichsbeispiel A hergestellt, wobei jedoch bei Erreichen der Trübungstemperatur von 50°C 18 Gew.-% bezogen auf den Feststoffgehalt einer 37gew.%igen wäßrigen Lösung, Poly­ diallyldimethylammoniumchlorid, bezogen auf den Feststoffgehalt, zugegeben wurden. Die klare Harzlösung wurde schnell auf Raumtemperatur abgekühlt und dann mit 25gew.%iger wäßriger Natronlauge auf einen pH-Wert von 10 eingestellt.An aqueous resin solution was prepared analogously to Comparative Example A, however, when reaching the clouding temperature of 50 ° C 18 wt .-% based on the solids content of a 37 wt.% Aqueous solution, poly Diallyldimethylammoniumchlorid, based on the solids content added were. The clear resin solution was rapidly cooled to room temperature and then with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide solution to a pH of 10 set.

Viskosität der Harzlösung (20°C)Viscosity of the resin solution (20 ° C) 70 mPa · s70 mPa · s FeststoffgehaltSolids content 56 Gew.-%56% by weight Penetrationszeitpenetration time 14 s14 s

Vergleichsbeispiel EComparative Example E

Eine Mischung aus 730 g 40gew.%igem wäßrigem Formaldehyd und 334 g Wasser wurde auf 30°C temperiert. Mit 25%iger wäßriger Natronlauge wurde ein pH-Wert von ca. 9,5 eingestellt. Darauf erfolgte die Zugabe von 711 g Melamin und 79 g Harnstoff. Unter Rühren wurde auf 100°C erhitzt, wobei der pH-Wert langsam absank. Unter Beibehaltung eines pH-Wertes von 8,5 bis 9 durch Zusatz weiterer NaOH wurde das Reaktionsgemisch in der Siedehitze so lange gerührt, bis ein Trübungspunkt von 50°C erreicht wurde. Durch Abkühlen wurde die Reaktion gestoppt und danach der pH-Wert der Tränkharz­ lösung auf ca. 10 eingestellt.A mixture of 730 g of 40% strength by weight aqueous formaldehyde and 334 g of water was heated to 30 ° C. With 25% aqueous sodium hydroxide solution became pH adjusted to about 9.5. This was followed by the addition of 711 g Melamine and 79 g urea. While stirring, it was heated to 100 ° C, wherein the pH dropped slowly. Maintaining a pH of 8.5 to 9 by adding more NaOH, the reaction mixture was in the boiling heat stirred until a cloud point of 50 ° C was reached. By Cooling, the reaction was stopped and then the pH of the impregnating resin Solution set to about 10.

Viskosität der Harzlösung (20°C)Viscosity of the resin solution (20 ° C) 40 mPa · s40 mPa · s FeststoffgehaltSolids content 58,4 Gew.-%58.4% by weight Penetrationszeitpenetration time 14 s14 s

Beispiel 15Example 15

Zu einer wäßrigen Harzlösung nach Vergleichsbeispiel 13 wurden 18,5 Gew.-%, N-(2-hydroxyethyl)-trimethylammoniumchlorid, bezogen auf den Feststoff­ gehalt, zugegeben.
Penetrationszeit: 5 s.
To an aqueous resin solution according to Comparative Example 13, 18.5 wt .-%, N- (2-hydroxyethyl) trimethylammonium chloride, based on the solids content was added.
Penetration time: 5 s.

Vergleichsbeispiel FComparative Example F

Eine Mischung aus 1594 g einer 33gew.%igen wäßrigen Formaldehydlösung, deren pH-Wert 8,5 betrug, und 702 g Harnstoff wurde drei Stunden auf 45 bis 50°C erhitzt. Anschließend erfolgte die Zugabe von 2170 g eines 52gew.%igen wäßrigen Harnstoff-Formaldehyd-Vorkondensats, welches durch Kondensation von 1 mol Harnstoff und 2 mol Formaldehyd in Form einer 33gew.%igen wäßrigen Lösung bei pH 4,5 erhalten wurde, wobei so lange kondensiert wurde, bis bei einer Mischung aus 1 g Harzlösung und 1,5 g Wasser bei 25°C eine Trübung auftrat.A mixture of 1594 g of a 33% strength by weight aqueous formaldehyde solution, the pH of which was 8.5, and 702 g of urea became 45 for three hours heated to 50 ° C. Subsequently, the addition of 2170 g of a 52gew.% Aqueous urea-formaldehyde precondensate, which by Condensation of 1 mol of urea and 2 moles of formaldehyde in the form of a 33gew.% Aqueous solution was obtained at pH 4.5, while so long was condensed until a mixture of 1 g of resin solution and 1.5 g Water at 25 ° C turbidity occurred.

Dann wurde das Gemisch der beiden Vorkondensate 1,5 Stunden auf 60°C erwärmt und anschließend abgekühlt.Then, the mixture of the two precondensates at 60 ° C for 1.5 hours heated and then cooled.

Viskositätviscosity 25 mPa · s (20°C)25 mPa.s (20 ° C) FeststoffgehaltSolids content 50 Gew.-%50% by weight Penetrationszeitpenetration time 3 s3 s

Beispiel 16Example 16

Die Harzlösung nach Vergleichsbeispiel F wurde mit 20 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt, an N-(2-Hydroxyethyl)-trimethylammoniumchlorid versetzt.
Penetrationszeit: 2 s.
The resin solution according to Comparative Example F was admixed with 20% by weight, based on the solids content, of N- (2-hydroxyethyl) trimethylammonium chloride.
Penetration time: 2 s.

Beispiel 17Example 17

Eine Mischung aus 730 g 40gew.%igem Formaldehyd und 334 g Wasser wurde auf 30°C temperiert, mit 78 g Diethylenglykol und 38 g ε-Caprolactam ver­ setzt, worauf der pH-Wert des Gemisches mit 25gew.%iger wäßriger Natron­ lauge auf ca. 9,5 eingestellt wurde. Anschließend erfolgte die Zugabe von 16,5 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt der Tränkharzlösung, N-(2- Hydroxyethyl)-trimethylammonium-methylsulfat und 790 g Melamin. Sodann wurde das Reaktionsgemisch auf 100°C erhitzt, wobei der pH-Wert langsam abfiel und ca. 60 min bei pH 8,6-8,8 gerührt. Sobald eine Probe des Reaktionsgemisches eine Trübungstemperatur von 50°C aufwies, wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und der pH-Wert mit 25gew.%iger wäßriger Natronlauge auf 10-10,2 eingestellt.A mixture of 730 g of 40 wt% formaldehyde and 334 g of water tempered to 30 ° C, with 78 g of diethylene glycol and 38 g of ε-caprolactam ver sets, whereupon the pH of the mixture with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide lye was adjusted to about 9.5. Subsequently, the addition of 16.5 wt .-%, based on the solids content of Tränkharzlösung, N- (2 Hydroxyethyl) trimethylammonium methylsulfate and 790 g of melamine. thereupon The reaction mixture was heated to 100 ° C, the pH was slow dropped and stirred for about 60 min at pH 8.6-8.8. Once a sample of the Reaction mixture had a cloud temperature of 50 ° C, the Cooled reaction mixture to room temperature and the pH with 25gew.% Aqueous sodium hydroxide adjusted to 10-10.2.

Viskosität der HarzlösungViscosity of the resin solution 45 mPa · s (20°C)45 mPa · s (20 ° C) FeststoffgehaltSolids content 59,5 Gew.-%59.5% by weight Penetrationszeitpenetration time 5 s5 s

Claims (4)

1. Wäßrige Harzlösungen auf Basis von Aminoplastharzen, enthaltend 1 bis 35 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffgehalt, einer niedermolekularen quartären Ammoniumverbindung der allgemeinen Formel I (R¹nR²₄-nN⁺) X⁻ (I)worin n = 0, 1, 2, 3, 4 ist und R¹ für einen C1-C8-Alkylrest steht, der eine Hydroxygruppe oder eine Amidogruppe trägt, und worin R2 einen C1-C8-Alkylrest oder einen Benzylrest darstellt und X- für das Äquivalent eines Anions steht.1. Aqueous resin solutions based on aminoplast resins, containing 1 to 35 wt .-%, based on the solids content of a low molecular weight quaternary ammonium compound of general formula I (R¹ n R²₄ -n N⁺) X⁻ (I) wherein n = 0, 1, 2, 3, 4 and R¹ is a C 1 -C 8 alkyl radical bearing a hydroxy group or an amido group, and wherein R 2 is a C 1 -C 8 alkyl radical or a benzyl radical and X - for the Equivalent to an anion. 2. Wäßrige Harzlösungen nach Anspruch 1, enthaltend quartäre Ammonium­ verbindungen der allgemeinen Formel I (R¹nR²₄-nN⁺) X⁻ (I)worin n = 1, 2, 3, 4 ist.2. Aqueous resin solutions according to claim 1, containing quaternary ammonium compounds of the general formula I (R¹ n R²₄ -n N⁺) X⁻ (I) wherein n = 1, 2, 3, 4. 3. Wäßrige Harzlösungen nach Anspruch 1, deren Feststoffgehalt 40 bis 70 Gew.-% beträgt.3. Aqueous resin solutions according to claim 1, the solids content of 40 to 70 wt .-% is. 4. Verwendung der wäßrigen Harzlösungen gemäß Anspruch 1 als schnell in Papier penetrierende Tränkharze für die Herstellung von mit Harz imprägnierten Papieren für die Beschichtung von Holzwerkstoffen.4. Use of the aqueous resin solutions according to claim 1 as fast in Paper penetrating impregnating resins for the production of resin impregnated papers for the coating of wood-based materials.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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