METHOD OF BONDING SOLID WOOD

Abstract: 1. A process for the preferably cold glueing of solid wood with adhesives based on aqueous formaldehyde condensates of urea, melamine or a phenol, the surfaces to be glued being treated with the binder and any curing agent that may be necessary and being joined together within the work life (pot life), characterized in that a minor amount of an aqueous dispersion of a wax or paraffin is added to the adhesive especially in order to prolong the work life.

Description: verfahren zum Verleimen von Massivholz Bei der - vorzugsweise kalten - Verleimung (Verklebung) von Holzbauteilen mit wässrigen härtbaren Klebstoffen wird das Verleimungsergebnis durch die Verdunstung des im Klebemittel enthaltenen Wassers oder dessen Abwanderung ins Holz vor dem Zusammenfügen der Bauteile beeinflusst und u.U. be einträchtigt. Dies gilt besonders für die Verleimung von grossflächigen Holzteilen beim Ingenieurholzbau, also der Herstellung von tragenden Bauteilen, Betonschalungsplatten und dgl., bei denen eine längere Liegezeit vor dem Zusammenfügen unvermeidlich ist. Die Verleimungstechnik verlangt im allgemeinen eine offene Zeit von wenigstens einer halben, in ungünstigen Fällen eineinhalb Stunden (die Antrockenzeiten werden gewöhnlich nach DIN 68 141, Ausgabe Oktober 1969, Absatz 2.1.3, angegeben). Ausser Phenol- Resorcin-Formaldehyd-Kondensationsharzen verwendet man für Massivverklebungen auch Polykondensate des Formaldehyds mit Harnstoff und/oder Melamin: Beide Harztypen haben Antrockenzeiten zwischen 25 und 50 Minuten. In der DE-OS 15 70 b48 ist ein Phenol-Resorcin-Formaldehyd Bindemittel beschrieben, das in Anwesenheit eines Alkalimetallsulfits kondensiert wurde. Die Verwendung solcher modifizierter Harze ist aber von Nachteil, weil bei ihnen die Festigkeitsausbildung länger dauert als bei Harzen, welche in der üblichen Weise kondensiert wurden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung von Mitteln bzw. die Angabe von Massnahmen, mit denen die Antrockenzeit von Leimharzen für die Flächenverleimung verlängert werden kann. Die Verwendung grösserer Mengen an Lösungsmitteln (Wasser) ist wegen der erforderlichen Mindestviskosität der Bindemittel als Massnahme zur Verlängerung der Antrockenzeit nicht geeignet. Es wurde nun gefunden, dass man eine Verlängerung der Antrockenzeit um bis zu 100 % erzielt, wenn man der Kleb stof±-Mischung eine wässrige Dispersion (Emulsion) eines Wachses bzw. Paraffins in untergeordneter Menge zusetzt. Zweckmässig verwendet man bis zu 5 Gewichtsteile Wachs bzw. Paraffin je 100 Gewichtsteile flüssigen Klebstoffs. Verwen det man weniger als etwa 0,5 bis 1 Teil Paraffin, so ver längert sich die Antrockenzeit im allgemeinen nicht merk lich. Überschreitet man die notwendige Paraffinmenge unnö tig, so kann sich bei der Prüfung der Verleimungsgüte der messbare Holzfaserausriss und weiter auch die Bruchfestig- keit verringern. Als wässrige Dispersionen bzw. Emulsionen von Wachsen bzw. Paraffinen sind die handelsüblichen Zubereitungen geeignet, die bisher zur Verbesserung der Feuchtewiderstandsfähig keit von Spanholzwerkstoffen verwendet wurden und daher mit Leimharzen verträglich sind. Sie enthalten neben Wasser und einem Emulgiermittel sowie Stabilisatoren (Schutzkolloiden) Wachse (z.B. abgebaute Polyäthylene oder Polypropylene, natürliche Mineralwachse, wie Ozokerit oder vegetabilische Wachse, wie Carnaubawachs) oder - in den meisten Fällen - Paraffin, d.h. bei Raumtemperatur halbfeste bis feste Gemische von Paraffinkohlenwasserstoffen (n-Alkanen und deren Isomeren) geeigneten Molekularge wiohts. Die Bezeichnungen "Emulsion" bzw. Dispersion?? werden im allgemeinen bei diesen Zubereitungen gleichberechtigt verwendet. Für das vorliegende Verfahren eignen sich allerdings nur solche Emulsionen, deren Emulgatoren und Stabilisatoren die Polykondensationsreaktion des Leimharzes nicht unzulässig verändern. Emulsionen mit stark alkalischen Emulgatoren oder Stabilisatoren sind z.B. weniger geeignet; sie be schleunigen die Aushärtung bei Resorcin- bzw. Phenolharzen und verzögern die Aushärtung bei Aminoplastharzen. Als Paraffin-Emulsionen können z.B. handelsübliche ammoniakfreie anionische und kationische Emulsionen verwendet werden, wie sie bei der Spanplattenherstellung zur Hydro- phobierung dieser Platten gebraucht werden. Sie enthalten im allgemeinen 33 ç bis 67 , meist 45 ffi bis 55 ss eines Paraffins, dessen Schmelzpunkt bei 50 bis 60 C liegt. Emulsionen anderer wachsartiger Stoffe haben im allgemeinen vergleichbare Feststoffgehalte. Vor der Zugabe zu den Klebstoffmischungen kann man solche Paraffin-Emulsionen mit Wasser auf die gewünschte Konzentration verdünnen. Als vorteilhaft hat sich erwiesen, eine geeignete Paraffin Emulsion zunächst in ein vorzugsweise mit Methanol veräthertes bzw. wasserlösliches Melamin- oder Harnstoff-Formaldehydharz einzurühren bzw. mit diesem zu vermischen. Solche verätherte Harze sind bekannt und werden vorzugsweise als Lackbindemittel, Textilhilfsmittel u.ä. verwendet, Sie sind handelsüblich. Die entsprechenden Mischungen können z.B. mit Wasser verdünnt werden, das auch Harnstoff enthalten kann. Bei Zugabe solcher Mischungen, die einen Teil der meist4erforderlichen Verdünnungsflüssigkeit für den Leim bilden können, wird die Antrockenzeit noch weiter verlän gert. Vermischt man eine geeignete Paraffin-Emulsion mit einer handelsüblichen Acrylsäure- bzw. Acrylat-Dispersion, so bewirkt diese Mischung ebenfalls eine Verlängerung der Antrockenzeit. Sowohl verätherte Melamin- oder Harnstoffharze als auch Acrylpolymere allein beeinflussen die Antrockenzeit nicht. Durch einen Zusatz geeigneter Paraffin-Emulsionen zu den Klebstoff-Mischungen werden Gelierzeiten bzw. Abbindegeschwindigkeiten der Klebstoffmischungen nicht verlängert. Die in der DE-OS 15 70 848 beschriebenen modifizierten Resorcin-Phenol-Formaldehydharze haben dagegen längere Gelierzeiten und benötigen daher für die Festigkeitsausbildung eine längere Zeit als vergleichbare Harze, die nicht in Anwesenheit von Alkalimetallsulfit kondensiert worden waren. Die erfindungsgemässen Zubereitungen können dem Leim direkt oder zusammen mit dem Härter, einem Füllstoff, einem Andikkungsmittel oder einem Thixotropiermittel zugesetzt werden. Beispiel 1 bis 7 Unter Verwendung zweier handelsüblicher Resorcin-Phenol Formaldehyd-Harze (RPF-Harze) mit 58 bzw. 50 ° Trockengehalt wurden Leimflotten hergestellt unter Zusatz der je weikls von Hersteller vorgeschriebenen Härter sowie erfin dungs gemässer Mischungen. Eine Paraffin-Emulsion wurde wie folgt -hergestellt: Ein sogenanntes Emulgierwachs, d.h. ein Paraffin mit einem Schmelzpunkt von 550C, das mit 10 % Stearinsäure versetzt worden war, wird auf 70 bis gOOC gebracht und mit Hilfe eines schnellaufenden Rührwerks mit der gleichen Menge heissen Wassers vermischt. Die so erhaltene 50 %ige Emulsion kann durch weiteren Wasserzusatz auch auf eine geringere Konzentration (z.B. 15 %) gebracht werden und wird durch Abkühlen stabilisiert. Eine Mischung zur Verlängerung der Antrockenzeit, wie sie im nachstehenden Beispiel 3 und 6 verwendet wurde, kann durch Vermischen von 24 Gew.teilen wässrigem 70 %igem methylierten Melamin-Formaldehyd-Harz (handelsüb lich, Molverhältnis 1,6) 50 " " Wasser 16,7 R n Paraffin-Emulsion 50 %ig 9 > 3 n " Harnstoff, fest erhalten werden. Entsprechend erhält man eine Basismischung, wie sie in Beispiel 4 und 7 angewendet wurde aus 67 Gew.teilen Wasser 25 n " 50 zeiger Paraffin-Emulsion 8 " " einer handelsüblichen 50 %igen Dispersion eines Copolymeren von Äthylacrylat und Acrylsäure. Das Ergebnis einer Testserie nach den Vorschriften der DIN 68 141 ist in der nachstehenden Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1: (allg. Mengen Gewichtsteile) 1 2 3 4 5 6 7 Vergleich RPF-Harz (1) mit 58 % 100 100 100 100 - - - 100 Trockengehalt RPF-Harz (2) mit 50 % - - - - 100 100 100 - 100 Trockengehalt Härter für Harz (1) - 20 20 20 - - - 20 Härter für Harz (2) - - - - 20 20 20 - 20 Paraffin-Emulsion 15 %ig 10 - - - 10 - - - Paraffin-Emulsion 50 %ig - 10 - - - - - - Emulsions-Mischung mit - - 20 - - 20 - - veräthertem Melaminharz Emulsions-Mischung mit - - - 20 - - 20 - Acrylatdispersion Antrockenzeit nach 70 75 85 80 70 74 75 40 35 DIN 68 141 (Min) Beispiel 8 Ein handelsübliches modifiziertes Melamin-Harnstoff-(MUsF-) Harz mit ca. 60 % Feststoffgehalt wurde mit je 3 Teilen auf 100 Teile eines hierfür empfohlenen flüssigen Härters 15 bzw. 17 Teilen eines organischen Füllstoffs (Kokos Schalenmehl, wie für fugenfüllende Verleimungen üblich) und in einem Fall mit 10 Teilen 15 %iger Paraffin-Emulsion versetzt; die Vergleichsprobe erhielt keinen Zusatz von Paraffin-Emulsion. Die Antrockenzeit betrug 55 Minuten, bei der erfindungsgemässen und 38 Minuten bei der unveränderten Probe. Beispiele 9 und 10 Ein flüssiges (70 %) und ein pulverförmiges Harnstoffharz wurden durch entsprechende Zusätze zu einem kalthärtenden fugenfüllenden Leim verarbeitet und wiederum vergleichend die Antrockenzeiten bestimmt (Tabelle 2). Tabelle 2: 9 Vergl. 10 Vergl. UF-darz flüssig 100 100 - UF-Harz Pulver - - 100 100 Leguminosenmehl 35 35 50 50 Wasser 18 25 90 100 Paraffin-Emulsion, 15 %ig 10 - 15 Härter, flüssig 10 10 15 15 Antrockenzeit nach DIN 68 141 (Min) 50 40 45 38

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zum vorzugsweisen kalten Verleimen von Massivholz mit Klebstoffen auf der Grundlage von wäss rigen Formaldehydkondensaten des Harnstoffs, Melamins oder eines Phenols, wobei die zu verleimenden Flächen mit dem Bindemittel und ggf. erforderlichen Härtungs mittel behandelt und innerhalb der Antrockenzeit (of fenen Zeit) zusammengefügt werden, dadurch gekenn zeichnet, dass man, insbesondere zur Verlängerung der Antrockenzeit, dem Klebstoff eine wässrige Dispersion eines Wachses bzw. Paraffins zusetzt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die wässrige Wachses bzw. Paraffindispersion vor ihrer Verwendung mit einem methanolverätherten Amino plastharz oder einer Dispersion eines Acrylpolymeri sats mischt.

Inventors: EBERT, JOACHIM, GRASER, MARTIN, MAYER, JOHANN, DR., NIEBERLE, JUERGEN, SCHATZ, HERMANN
Applicants: BASF AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1980
Main classification: C09J3
IPC codes: C09J161