CH198151A

CH198151A - Verfahren zum Verkleben von Werkstoffen.

Info

Publication number: CH198151A
Authority: CH
Inventors: Pruefer Dr Heinrich
Original assignee: Pruefer Dr Heinrich
Priority date: 1936-02-08
Filing date: 1937-02-05
Publication date: 1938-06-15

Description

Verfahren zum Verkleben von Werkstoffen. Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zum Verkleben von Werkstoffen, da- durch. gekennzeichnet, dass. auf die zu ver klebenden: Flächen mittels härtbarer, inje ,dem Verhältnis, mit Wasser verdwnnbare Kunstharzseifen erzeugte Klebeschichten auf gebracht werden.

Dabei soll unter Klebe- schicht sowohl eine unmittelbar auf die Flä chen des Werkstoffes aufgebrachte dünne Schicht des Klebemittels, als auch ein Film aus Papier, Gewebe, Holz oder Metall ver- standen. sein, der das Klebemittel enthält.

Es ist zwar bekannt, zur Verleimung von Holz, insbesondere zur Herstellung von Sperrglatten, aller Art, Kunstharz zu ver-, wenden. Bei dieser Verleimung werden als Zwischenschichten mit Kunstharz getränkte Papierfolien angewendet.

Die Herstellung dieser Verleimungefilme erfolgt in bekann ter Weise @deraxt, dass Papier mit einem in einem Lösungsmittel, wie Alkohol, Aceton und dergl. gelösten Kondensationsprodukt aus Phenolen und Formaldehyd getränkt wird, oder aber es wird ein Anfangskonden- sationsprodukt, d. h.

ein Produkt, .das nur so kurz kondensiert wurde, dass die Bildung zweier :Schichten vermieden wurde und wel- ohes, nicht in jedem Verhältnis mit Wasser verdünnbar_ .ist,

zur Träakung des Papiers verwendet. Die Filme werden zwischen die zu vereinigenden Platten eingelegt und das Ganze in-der Heissleimpresse verpresst.

Um keine Fehlleistungen zu erhalten, mu3 die Luft im Raume, in ,dem mit solchen Filmen .geleimt wird, eine gewisse Menge Feuchtigkeit enthalten.

Für die :direkte Auftragung auf die zu verleimende Fläche, beispielsweise auf das Furnier, mittels der Leimauftragungssma- schine eignet sich eine solche Lösung (alko- holische oder acetonische) jedoch nicht.

Ab gesehen davon, -dass beim Arbeiten mit der Leimauftragungsmasehine, die gewöhnlich zum Auftragen von Knochen-, Casein- und Albuminleim dient, beträchtliche Mengen von - kostspieligen Lösungsmitteln verloren gehen, die überdies die Brand- und Ex plosionsgefahr erhöhen, wird die Lösung hiedurch eingedickt,

wodurch die aufgetra gene Schicht ungleichmässig und unnütz Ma terial verschwendet wird. Aber auch mit einer Lösung eines Anfangskondensatiorrs- produktes, die mit Wasser nicht verdünnt werden kann, ist dies, abgesehen davon, dass lange erhitzt werden muss, bis der unlösliche und unschmelzbare Zustand erreicht ist, nicht möglich, weil die Lösung zu dick (un gleichmässiger Auftrag) und überdies unver meidbar ist,

da.ss in .der Maschine Wasser als Waschwasser, Verdünnungsmittel usw. mit verwendet wird.

Gemäss der Erfindung werden zum Ver- kleben von Werkstoffen, insbesondere von Holz, Klebeschichten verwendet, die aus einem für diesen Zweck noch nicht verwen deten Material erzeugt werden. Als solches Material kommen härtbare, in jedem Ver hältnis mit Wasser verdünnbare Seifen von Kunstharzen in Betracht.

Als Kunstharz werden insbesondere Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Phenolen oder deren Homologen oder Derivaten. verwendet, wo bei die Kondensation in An- oder Abwesen heit von Kondensationsmitteln zweckmässig mindestens soweit erfolgt ist, dass, sich zwei Schichten gebildet haben.

Solche Konden- sationsprodukte lassen sich ohne weiteres mit Alkalien verseifen, wobei Harzseifen bezw. Harzlösungen entstehen, die beliebig mit Wasser verdünnba.r sind, ohne sich zu trüben bezw. auszufallen. Das Verhältnis zwischen Phenol und Aldehyd kann 1 :1 sein. Wenn aber eine raschere Härtung ge- wünscht wird, kann ,die. Kondensation mit einem Aldelrydüberschuss durchgeführt wer den.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, zur Harzseifenlösung Weichmacher, wie Öle., Fette oder Glyzerin, erstere in emulgierter oder verseifter Form, allein oder in Verbin dung mit Kohlehydraten zuzusetzen.

Ferner können den Kunstharzseifen zu ihrer Streckung Naturharzseifen zugesetzt werden. Dabei .kann. man einem solchen Ge- misch von Kunst- und Naturharzseifen Weichmacher und Kohlehydrate zusetzen.

Die Kunstharzseifen können bei richtiger Verdünnung auf die zu verleimenden Flä chen direkt. genau wie Knochen-, Casein- oder Albuminleim, mittels der üblichen Leimauftragungsmaschine aufgetragen wer den oder aber es können Folien aus verschie denen, vorteilhaft saugfähigen Steffen, wie Papier, Textilien, dünn geschälte Holzfur niere, aber auch Metall, z.

B. Staniol, mit den genannten Seifen, beispielsweise durch Bestreichen oder Tränken, behandelt werden. Dabei kann man zum Bestreichen (Tränken) dieser Filme der Kunstharzseife Kohle hydrate zusetzen.

Bei Verwendung von stark saugfähigem Material, wie z. B. Pappel- oder Buchenholz- folien als Zwischenlagen oder wenn die zu verklebenden Flächen, wie z.

B. Pappel- oder Buchenholzfurniere, selbst stark saugfähig sind, hat sich gezeigt, dass die Harzseifen lösungen., insbesondere bei direktem Auftrag, grösstenteils vom Material eingesaugt wer den und dieses durchimprägnieren, so dass die Klebefähigkeit, die naturgemäss nur durch ari der Oberfläche vorhandenen Klebe stoff bedingt ist, leidet.

Gemäss einer weiteren Ausfiihrungsfo.rm des erfindungsgmemässen Verfahrens können diese Übelstände dadurch vermieden werden, dass das Klebemittel an der Oberfläche der zu verklebenden Flächen angesammelt. bezw. am Eindringen in das Material verhindert wird, und zwar dadurch, dass an der Ober fläche der zu verklebenden Schichten aus den in jedem Verhältnis mit Wasser ver- dünnba.ren,

gegebenenfalls mit Naturharz seifen vermengten Kunstharzseifenlösungen Fällungsprodukte niedergeschlagen werden. Diese Ausfällung kann dergestalt durchge- führt werden, dass zunächst die zu verkle benden Flächen mit einem Fällungsmittel, wie z. B. Metallsalzlösungen (z. B.

Alaun), vedünnten Säuren oder mit Lösungen nicht in jedem Verhältnis mit Wasser mischbarer bezw. verdünnbarer Harze behandelt werden, welch letztere beispielsweise durch Konden- sation von Phenolen und Aldahyden mit einem Alkaliüberschuss erhalten; werden.

Wenn hierauf sogleich die Lösungen. ,der mit Wasser in jedem Verhältnis verdünnbaren Kunstharzseifen aufgebracht werden',

schla gen sich die Fällungsprodukte an der Ober- fläehe nieder. Umgekehrt können auch zu- erstdie in jedem Verhältnis mit Wasser ver- dünnbaren Harzseifenlösungen und erst nach her .die Fällungsmittel aufgetragen werden. Ein Eindringen. .des Klebemittels, in die Tiefe des Materials ist dadurch verhindert.

Die Fällungsprodukte dürften bei Verwen-. dung von Salzen M.etallharzseifen, bei Ver wendung von. Säuren Harze, bei Verwen dung von Harzen als Fällungsmittel - Mi schungen von Harzen und Harzseifen sein. da durch Keimbildung bezw. Impfwirkung sämtliche vorhandenen Harze und Harzver bindungen zum Ausfallen gebracht werden.

8owo,hl bei der zuerst genannten. Mög lichkeit der alleinigen Auftragung der Harz seife, als auch bei der Fällungsvariante, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, zu der in je dem Verhältnis mit Wasser verdünnbaren,

gegebenenfalls mit Naturharzseifen vermeng ten Kunstharzseife oder bei der Fällungs- variante zu diesen:

Harzseifen und zur Fäl- lungslösung oder nur zu einer von beiden, wässerige Lösungen von solchen Kohle hydraten zuzugeben, die freie Hydrogyl- gruppen aufweisen, wie insbesondere Rohr- zucken oder dergl. Durch Zusatz zu den Harzseifenlösungen wird, auch wenn der Harzseifengeh:

alt verhältnismässig gering ist, eine Eindickung erzielt, so,dass. ,die Mischung besser streichfähig ist.

Bei grossen Zusatz mengen darf der Zusatz nicht zu lang vor der Aufbringung auf das zu behandelnde Material erfolgen:, @da sonst gänzliche Erstar rung eintreten kann. Bei. .der Behandlung in der Heissleimpresse polymerisieren:

sodann. die Kohlehydrate wahrscheinlich oder ver binden sich mit den übrigen vorhandenen Substanzen unter Bildung von klebrigen Körpern und wirken daher ebenfalls als Klebemittel, .so d.ass eine Verringerung des Harzanteils und somit Verbilligung eintre ten kann.

Die Weiterverarbeitung der bestrichenen Platten bezw. der behandelten Folien kann nun verschieden erfolgen, je nachdem, ob Nassi- oder Trookenverleimung erwünscht ist.

Bei der Nassverleimung werden. die be strichenen, Platten im noch feuchten Zustand aufeinander gelegt und unter Hitze und Druck verpresst. Ebenso können die behan delten, noch feuchten Folien zwischen nicht bestrichene Platten gelegt und mit diesen zu sammen verpresst und dergestalt das Ganze zu einer Einheit verbunden werden..

Bei der Trockenverleimung werden die bestrichenen Platten bezw. die behandelten Folien zunächst trocknen gelassen. Die Trocknung erfolgt zweckmässig bei Tempe- raturen von 60 bis 80' C oder bei gewöhn- lichem Temperatur. Erst die Platten,

deren Harzanstrich bereits trocken geworden ist, bezw. die getrockneten:, behandelten Folien zusammen mit nicht bestrichenen: Platten werden miteinander in der Heissleimpresse vexeinigt.

Gegenüber Verfahren, nach, welchen Filme (wie z. B. Papierfolien), .die mit durch Wasser fällbaren Kunstharzen beispielsweise in alkoholischer Lösung behandelt, zur Ver- leimung verwendet werden, besteht unter an ,

derem der Vorteil der besonderen Billigkeit und der leichteren Verwendbarkeit auch in stark trockenen Räumen.

Nach dem beschriebenen Verfahren, kön nen beispielsweise .Sperrplatten aller Art her-, gestellt werden, @d. h. es kann sowohl Holz auf Holz, als auch Holz auf Metall, Holz auf Kunststoffe,- wie z.

B: Eternit usw. auf- geJeimt werden. Auf diese Weise können aber auch beispielsweise verschiedene Kunst stoffe miteinander ebenso mit verschiedenen Naturstoffen verleimt werden.

Das Verfahren selbst kann in. folgender Art ausgeführt werden:: Beispiel T Schälfurniere werden mit einer 20%igen wässerigen Lösung einer härtbaren, in jedem Verhältnis mit Wasser verdünn-baren Kunst:

harzseife, welche durch Verseifung eines Kunstharzes, beispielsweise eines Formalde- hydkondensationsproduktes mit Ätznatron erhalten wurde, bestrichen, in gewünschter Anzahl in üblicher Weise übereinander gelegt und mit 8-12, kg pro om= bei einer Temperatur von 130 bis 150 C verpresst.

Beispiel 2: Wie Beispiel 1, nur werden die bestriche nen Flächen vor dem Übereinanderlegen bei normaler oder 80 C nicht übersteigender Temperatur getrocknet.

Beispiel 3: Rotations- oder ein anderes Papier, aber auch Baumwolle oder ein anderer saug- fähiger Stoff wird mit einer 24 % igen wässe-, rigem Lösung der in Beispiel 1 erwähnten Amt getränkt oder beiderseits bestrichen und nass zwischen:

zwei Holzfurnieren oder zwi schen. eine Holzfurnier- und eine Eternit- oder 14Zetallplatte eingelegt und mit 8 bis, 12 kg pro em@ bei einer Temperatur von 130 bis 150 C gepresst.

Beispiel 4: Ein saugfähiger Stoff, wie Papier etc, wird mit einer 24%i,-en wässerigen Lösung der in Beispiel 1 genannten Art getränkt oder beiderseits bestrichen. bei normaler oder 80 C nicht übersteigender Temperatur ge trocknet und dann zwischen zwei zu verlei- mende Flächen in beliebiger Anzahl einge legt und wie in Beispiel 1 weiter behandelt.

Beispiel 5: Eine .Staniol- oder andere Metallfolie wird mit einer 1,8 %.igen wässerigen Lösung der im Beispiel 1 genannten Art, .der aber noch6-8% einer Naturharzseife zugesetzt werden., beiderseits bestrichen und diese, wie im Beispiel 3 oder 4 ausgeführt, weiter verarbeitet.

Beispiel 6: Schälfurniere werden mit einer M i,gen gen Alaunlösung oder zeit einer nicht in jedem Verhältnis mit Wasser verdünnbaren Kunst harzlösung behandelt, hierauf mit einer 20--2i4 % igen wässerigen Lösung einer härt- baren,

in jedem Verhältnis mit Wasser ver- dünnbaren Kunstharzseife bestrichen, welche aus einem mindestens bis zur Bildung zweier Schichten kondensierten und dann durch Ätznatron verseiften Kunstharz erhalten wurde. Es entstehen sofort an den Ober- flächeru der Furniere Fällungen,

wodurch ,das Harz in die Furniere nicht eindringen kann. Diese Furniere werden dann bei nor maler oder801 C nicht übersteigender Temperatur getrocknet, in gewünschter An zahl in üblicher \Ä7-eise übereinandergelegt und mit 8-12 kg pro cm' bei einer Tempe- ratur von 130 bis 150 C in der Heissleim- presse gepresst.

Beispiel Wie Beispiel 6, nur werden die Schäl- furniere zunächst mit .der in jedem Verhält nis mit Wasser verdünnbaren Harzseifen lösung und hierauf mit einer nicht in jedem Verhältnis mit Wasser verdünnbaren Kunst harzlösung oder mit einer M gen igen Mässe- rigen Alaunlösung, behandelt.

Beispiel 8: Zu l00() cm3 einer 2.4 % igen Lösung einer hä.rtbaren, in jedem Verhältnis mit Wasser verdünnbaren Harzseife werden 30-50 cm' einer 10--20%igen wässerigen Zuckerlösung zugesetzt. Dieses Gemisch dickt sich allmäh lich ein, bis es nach 14-20tägigem Stehen, homogen geliert, weshalb es innerhalb 1.0 Tagen verarbeitet werden muss.

Die auf die beschriebene Weise verleim ten Produkte haben dieselben Eigenschaften. wie .die beispielsweise mit Tegofilm verleim ten, die Manipulation ist aber einfacher und .die Kosten sind durch Wegfall der teuren Lösungsmittel bedeutend geringer.

Claims

PATENTANSPRUCH Verfahren zum Verkleben von Werkstof fen, dadurch gekennzeichnet, dass auf die zu verklebenden Flächen mittels härtbarer, in jedem Verhältnis mit Wasser verdünn- barer Kunstharzseifen erzeugte Klebeschich ten aufgebracht werden. UNTERANSPRtrCHE 1.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die aufgebrachten Klebeschichten neben härtbaren, in je- ,dem Verhältnis mit Wasser verdünn- baren Kunstharzseifen Naturbarzseifen enthalten. 2e. Verfahren, nach Patentanspruch,

.dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschichten Fällungsprodukte aus Lösungen härt- barer, in. jedem Verhältnis mit Wasser verdünnbarer Kunstharzeeifen enthalten. 3.

Verfahren nach. Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Klebeschichten Fällungsprodukte aus härtbare, in je- ,dem Verhältnis mit Wasser verdünnbar.e Kunstharzeeifen, als auch Naturharz- seifen enthaltenden Lösungen enthalten.

4. Verfahren nach. Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass. die Klebeschichten, zwischen die zu verklebenden Flächen als Filme eingebracht werden, die in je dem Verhältnis mit Wasser verdünnbare Kunstharzseif en. enthalten. 5.

Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daU die die Kunstharzseifen enthalten- den Filme aus saugfähigen Stoffen ge bildet werden.

6. Verfahrene nach Patentanspruch und Un- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, ,dass@ die die Kunstharzseifen enthalten- den Filme aus nicht saugfähigen; Stof- fee gebildet werden,. 7.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunstharmeife Kohlehydrate zugesetzt werden. B. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teransprwch 1, dadurch @gekennzeichnet, ,dass, den Harzseifen Kohlehydrate zuge- setzt werden. 9.

Verfahren nach Patentampruch und Un teranspruch 2, dadurch :gekennzeichnet, ,dass,,die Klebeschichten zusätzlich Kohle hydrate enthalten. 10: Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 3, .dadurch gekennzeichnet, dass, die Klebeschichten zusätzlich Kohle- hydrate enthalten.

11. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, .dass die Filme zusätzlich Kohlehydrate enthalten.

12.IVerfahren nach Patentanspruch zum Verkleben stark ,saugfähiger Werk stoffe, dadurch gekennzeichnet, dassi aus auf die zu verklebenden Flächen aufge brachten Lösungen, welche eine härt- bare, in jedem Verhältnis mit Wasser verdünubare@ Kunstharzseife enthalten,

Fällungsprodukte niedergeschlagen, wer den. 113. Verfahren: nach Patentanspruch und Un- teranspruch 1.2, dadurch :gekennzeichnet, dass Ader Niederschlag .der Fällungspro- dukte durch eine der Aufbringung .der wässerigen;

Harmeifenlösung auf die zu verklebenden Flächen vorangehende Be- handlung derselben mit Metallsalzl'ösun- ,gem bewirkt wird. 14.

Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 12., dadurch gekennzeichnet, dass- der Niederschlag der Fällungspro- dukte durch. verdünnte Säuren;

bewirkt wird. 15. Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 121, dadurch ,gekennzeichnet, dassi der Niederschlag der Fällungspro- dukte .durch Lösungen von nicht in je dem Verhältnis mit Wasser verdünn- baren Kunstharzen bewirkt wird.

16. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kuns.tharzseife Weichmacher zugesetzt werden. 17. Verfahren, nach Patentanspruch und Un- taransprueh 1, dadurch gekennzeichnet, ,dassi dem Gemisch aus:

Kunst- und Naturharzs.eife Weichmacher zugesetzt werden. 1,8. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunstharzseife Weichmacher und Kohlehydrate zuge setzt werden.

19. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass .dem Gemisch aus Kunstharz- und Naturharzseife Weichmacher und Kohle hydrate zugesetzt werden. 20.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Phenol verwendet werden, die in Anwesenheit von Kondensationsmitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass sieh zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend mit Alkalien ver seift wurden. 21.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Homologen des Phenols verwendet werden, die in Anwesenheit von Konden- sationsmitteln zumindest so weit konden siert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend mit Alkalien verseift wurden. 22.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Phenolderivaten verwendet werden, die in Anwesenheit von Kondensations mitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass sich zwei .Schichten gebil det haben, und die nachfolgend mit Al- kalien verseift wurden.

23. Verfahren nach Patentanspruch und U n- teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensations- produkte von Aldehyden mit Phenol verwendet werden, die in Anwesenheit. von Kondensationsmitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nach folgend mit Alkalien verseift wurden. 24.

Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensations- produkte von Aldehyden mit Homologen des Phenols verwendet werden, die in Anwesenheit von Kondensationsmitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend mit Alkalien ver seift wurden. 2!5.

Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensations produkte von Aldehyden mit Phenol derivaten verwendet werden, die in An wesenheit von Kondensationsmitteln zu mindest so weit kondensiert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und ,die nachfolgend mit Alkalien verseift wurden.

2@6. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Phenol verwendet werden, die in Abwesenheit von Kondensationsmitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass, sich zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend mit Alkalien ver seift wurden:. 27.

Verfahren nach Patentanspruch., dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Homologen des Phenols verwendet werden, die in Abwesenheit von Konden- sationsmitteln zumindest so weit konden siert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend mit Alkalien verseift wurden. 28.

Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensationsprodukte von Aldehyden mit Phenolderivaten verwendet wenden, die in Abwes-,enheit von Kondensations- mitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend mit Alkalien verseift wurden. 29.

Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensations produkte von Aldehyden mit Phenol verwendet werden, die in Abwesenheit von Kondensationsmitteln zumindest so weit kondensiert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nach folgend m:

it Alkalien verseift wurden. 30. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB als gunstharzseifen Kondensations- produkte von Aldehyden mit Homologen des Phenols verwendet werden,

die in Abwesenheit von Kondeneationssmitteln zumindest so- weit kondensiert wurden, dass sich zwei Schichten gebildet haben, und die nachfolgend- mit Alkalien ver seift wurden. 31:

Verfahren nach Patentanspruch und Un teranspruch 1, .dadurch gekennzeichnet, dass als Kunstharzseifen Kondensations- produkte von Aldehyden mit Phenol derivaten verwendet werden, die in Ab- wesenheit von Kondensationsmitteln zu- mindest so weit kondensiert wurden"dass sich zwei Schichten gebildet haben,

und die nachfolgend mit Alkalien verseift wurden.