DE740358C

DE740358C - Method of painting wood using phenol-formaldehyde synthetic resins

Info

Publication number: DE740358C
Application number: DEF78783D
Authority: DE
Original assignee: HERMANN FRENKEL FA
Current assignee: HERMANN FRENKEL FA
Priority date: 1935-02-01
Filing date: 1935-02-01
Publication date: 1943-10-19

Description

Verfahren zum Lackieren von Holz unter Verwendung von Phenolformaldehydkunstharzen Es ist bereits bekannt, zum Imprägnieren und Lackieren von Holz eine Mischung von Phenol und Formaldehyd zu verwenden und die Kondensation beider Komponenten in dem zu imprägnierenden Holz vorzunehmen. Ferner hat man zu diesem Zweck das Holz mit einer Kunstharzlösung behandelt und sodann zur Härtung des Kunstharzes einer Hitzebehandlung unterworfen. Desgleichen hat man Holz zunächst mit einem Phenolformaldehydharz getränkt, dieses Harz im Holz durch Erhitzen zur Härtung gebracht und auf den so behandelten Gegenstand sodann einen wasserfesten Öllack oder Spritlack aufgetragen. Die üblichen Resole gehen aber erst bei Temperaturen von r20 bis 150' in den harten, unlöslichen Zustand über, so daß bei derart hohen Härtungstemperaturen eine Schädigung des Holzes nicht zu vermeiden ist. Es ist zwar bereits bekannt, daß nicht alle Resole derartig hohe Härtungstemperaturen erfordern, sondern daß die Härtungstemperaturen der Resole je nach deren Art zwischen 6o und 20o° liegen. Hieraus ist aber bisher noch kein bei niedrigen Temperaturen ausführbares Verfahren zur Lackierung von Holz abgeleitet worden, da mit den bisher verwendeten niedrighärtbaren Phenolformaldehydharzen keine widerstandsfähigen, glänzenden und nicht verfärbenden Lacküberzüge auf Holz erhalten werden konnten. .Process for lacquering wood using phenol-formaldehyde synthetic resins It is already known to use a mixture of phenol and formaldehyde for impregnating and lacquering wood and to carry out the condensation of both components in the wood to be impregnated. For this purpose, the wood was also treated with a synthetic resin solution and then subjected to a heat treatment to harden the synthetic resin. Likewise, wood was first impregnated with a phenol-formaldehyde resin, this resin hardened in the wood by heating and then a waterproof oil varnish or fuel varnish was applied to the object treated in this way. However, the usual resols only change into the hard, insoluble state at temperatures from r20 to 150 °, so that damage to the wood cannot be avoided at such high hardening temperatures. It is already known that not all resols require such high curing temperatures, but that the curing temperatures of the resols are between 60 ° and 20 °, depending on their type. Up to now, however, no process for painting wood that can be carried out at low temperatures has been derived from this, since no resistant, glossy and non-discoloring paint coatings could be obtained on wood with the low-hardening phenol-formaldehyde resins used up to now. .

Es wurde nun gefunden, daß man äußerst widerstandsfähige Lacküberzüge auf Holz ohne eine Schädigung desselben erreichen kann, wenn man auf das Holz ein in einem niedrigsiedenden organischen Lösungsmittel gelöstes Phenolformaldehyd@lcunstharz, das unter Verwendung von alkalischen Kondensationsmitteln und mit einem Mol-Verhältnis von mindestens 1,5 Mol Formaldehyd auf z Mol Phenol hergestellt worden ist, aufträgt und sodann bei Temperaturen von 6o bis 8o° C härtet.It has now been found that extremely resistant varnish coatings on wood can be achieved without damaging the same, if a phenolformaldehyde synthetic resin dissolved in a low-boiling organic solvent, which is made using alkaline condensing agents and with a molar ratio of at least 1, is applied to the wood , 5 moles of formaldehyde has been produced for z moles of phenol, and then cures at temperatures of 6o to 8o ° C.

Das Holz kann hierzu entweder in den. Zustand, wie es nach den bekannten Trocknungs- und Reifungsverfahren erhalten wird, verwendet werden, oder es kann gegebenenfalls vorher einem starken Druck bis zu etwa 2o Atm. ausgesetzt werden.The wood can either be in the. State as it is known according to the Drying and ripening process is obtained, can be used, or it can if necessary, a strong pressure of up to about 20 atm beforehand. get abandoned.

Das mit der angegebenen Kunstharzlösung überzogene Holz wird in einen Trockenofen von 6o bis 8o° C eingebracht, wo nach etwa i bis 12 Stunden eine vollkommene Härtung des Kunstharzes eintritt, ohne daß durch die Erwärmung eine Schädigung des Holzes erfolgt. Das Holz besitzt nun eine bis 2 mm tief eingedrungene, mit den Holzfasern innigst verbundene Kunstharzlackschicht. Der hierdurch erzielte Überzug ist daher auf der Holzoberfläche fest verankert, so daß er nicht abspringen kann.The wood coated with the specified synthetic resin solution is turned into a Drying oven from 6o to 8o ° C, where after about i to 12 Hours a complete hardening of the synthetic resin occurs without being caused by the heating damage to the wood occurs. The wood now has a penetration of up to 2 mm, Synthetic resin lacquer layer closely connected to the wood fibers. The resulting The coating is therefore firmly anchored on the wood surface so that it does not come off can.

Als niedrigsiedende organische Lösungsmittel kommen zur Auflösung der Phenolformal,dehydkunstharze z. B. Äthylalkohol, ,Methylalkohol oder Aceton in Frage. Vorzugsweise können dünnflüssige 3o bis 7o°%ige alkoholische Lösungen verwendet werden. Als alkalische Kondensationsmittel werden insbesondere Ätzälkalien, wie Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, ferner z. B. auch Natriwmbicarbonat oder Dimethylamin benutzt. Es werden etwa o,2 bis 5"1, NaOH, bezogen auf die angewandte Menge Phenol, verwendet. Ammoniak ist als Kondensationsmittel nicht v erw endbar"da es eine Verfärbung und Rißbildung in der Lackschicht verursacht.The low-boiling organic solvents are used for dissolution the phenol formal, dehydrogenated resins z. B. ethyl alcohol, methyl alcohol or acetone in question. Low-viscosity 3o to 7o% strength alcoholic solutions can preferably be used be used. Caustic limescale, in particular, are used as alkaline condensation agents, such as sodium hydroxide or potassium hydroxide, further z. B. also sodium bicarbonate or Dimethylamine used. There will be about 0.2 to 5 "1, NaOH, based on the applied Amount of phenol, used. Ammonia cannot be used as a condensing agent it causes discoloration and cracking in the paint layer.

Der Glanz der Kunstharzlackschicht kann erforderlichenfalls durch einfaches Nachpolieren noch erhöht werden, oder es können auch weitere Kunstharzlackschichten, die ebenfalls im Trockenofen bei 6o bis 8o° C b härtet werden, aufgetragen werden. Hierdurch lassen sich äußerst widerstandsfähige Kunstharzlackschichten bis zu i mm Dicke erzeugen, die sich durch einen hohen Glanz auszeichnen und sich nicht verfärben.The gloss of the synthetic resin lacquer layer can, if necessary, through simple repolishing can be increased, or additional synthetic resin lacquer layers can be used, which are also cured in a drying oven at 6o to 8o ° C b, can be applied. This allows extremely resistant synthetic resin lacquer layers up to i mm thick, which are characterized by a high gloss and do not discolour.

Gegebenenfalls können auf die Kunstharzschicht auch noch weitere Lackschichten unter Verwendung von Cellulosederivatlacken, Öllacken u. dgl. aufgetragen werden.If necessary, further layers of lacquer can also be applied to the synthetic resin layer can be applied using cellulose-derived varnishes, oil varnishes and the like.

Der gemäß der Erfindung hergestellte Überzug ist für die Atmosphäre vollkommen undurchdringlich, äußerst widerstandsfähig gegen chemische Einflüsse, kratzfest, unempfindlich gegen Schlag und Stoß und beständig gegen Temperaturen bis etwa 200°. Auch ein Holz, das nicht der üblichen Trocknung unterworfen worden ist, erleidet keine Formveränderungen mehr, wenn es mit einem Überzug gemäß der Erfindung versehen ist. Insbesondere treten keine Veränderungen durch Ausscheidungen von Harz oder durch Wegsacken des Anstrichmittels in die Holzporen ein. Der gemäß der Erfindung hergestellte Kunstharzfilm ist mit dem Holzkörper so innig verbunden, daß das Holz mit dem Überzug gesägt, geschnitten, gebohrt, gehobelt, gedreht und auf beliebige andere Weise bearbeitet werden kann. Das Verfahren gemäß der Erfindung ist daher mit großem Vorteil anwendbar in der Sperrholz verarbeitenden Industrie, d. h. also z. B, bei der Herstellung von Möbeln, Radioapparaten oder Kinderwagen. Wegen der auffallend großen Härte und Widerstandsfähigkeit, die das Holz. durch die Kunstharzschicht erhält, ist diese Art der Behandlung auch ganz besonders geeignet für Sitzbankleisten, Stuhlsitze, Tischplatten, Holzverkleidungen; für Holz, das den Einwirkungen des Wetters oder von stark angreifenden Dämpfen oder von Chemikalien überhaupt ausgesetzt ist, erhält man ebenfalls einen wirksamen und dauernden Schutz.The coating made according to the invention is for the atmosphere completely impenetrable, extremely resistant to chemical influences, scratch-resistant, insensitive to impact and shock and resistant to temperatures up to about 200 °. Even wood that has not been subjected to the usual drying process does not suffer any changes in shape when it is covered with a coating according to the Invention is provided. In particular, there are no changes due to excretions of resin or by sagging of the paint into the pores of the wood. According to The synthetic resin film produced by the invention is so closely connected to the wooden body that that the wood with the coating sawn, cut, drilled, planed, turned and can be edited in any other way. The method according to the invention can therefore be used with great advantage in the plywood processing industry, d. H. so z. B, in the manufacture of furniture, radios or strollers. Because of the noticeably great hardness and resilience of the wood. by receives the synthetic resin layer, this type of treatment is also particularly suitable for bench rails, chair seats, table tops, wood paneling; for wood that the effects of the weather or of strongly attacking vapors or chemicals is exposed at all, you also get an effective and lasting protection.

Den zum Lackieren des Holzes verwendeten Phenol-Formaldehyd-Kunstharz-Lösungen können gegebenenfalls Farbstoffe zugesetzt werden, so daß die Überzüge eine entsprechende Färbung erhalten. Beispiele i. Man kondensiert am Rückflußkühler io kg Phenol oder Kresol mit i5 kg Formaldehyd (q.0°% Vol.) und ioo g Dimethylamin. Nach Ausscheidung des Kunstharzes wird dieses, von der darüber befindlichen Lösung getrennt und im Vakuum bei Temperaturen bis ioo° C bis zur zähflüssigen Konsistenz eingedampft. Das Kunstharz wird in Äthylalkohol oder :flethylalkohol oder Aceton gelöst. Die Menge des Lösungsmittels richtet sich nach dem gewünschten Gehalt des Lackes an Körpern.The phenol-formaldehyde-synthetic resin solutions used to paint the wood dyes can optionally be added so that the coatings have a corresponding Color received. Examples i. One condenses on the reflux condenser 10 kg of phenol or Cresol with 15 kg of formaldehyde (q.0% by volume) and 100 g of dimethylamine. After elimination of the synthetic resin, this is separated from the solution above and in the Vacuum evaporated to a viscous consistency at temperatures up to 100 ° C. The synthetic resin is dissolved in ethyl alcohol or: ethyl alcohol or acetone. the The amount of solvent depends on the desired content of the paint Bodies.

Die so erhaltene Kunstharzlösung wird zum Lackieren von Holz benutzt, worauf dann die Härtung -bei 6o bis 8o° erfolgt.The synthetic resin solution obtained in this way is used to paint wood, whereupon the hardening -at 6o to 8o ° takes place.

2. Man kondensiert io kg Phenol oder Kresol mit 2o bis 4.o kg Formaldehyd (3o Gewichtsprozent) bei Zugabe von 250 g 1VaOH (fest). Vor Abscheidung des Harzes oder bei Beginn der Ausscheidung neutralisiert man das zugegebene NaOH mit Essigsäure. Diese wäßrige Phenolharzlösung wird im Vakuum bei Temperaturen bis ioo° C bis zur zähflüssigen Konsistenz eingedampft und dieses eingedickte Kunstharz mit Äthylalkohol oder Methylalkohol oder Aceton wieder in Lösung gebracht. Mit der so erhaltenen alkoholischen Kunstharzlösung von beliebigem Harzgehalt wird dann das Holz lackiert. An Stelle von NaOH kann auch eine äquivalente Menge Natriumbicarbonat oder KOH benutzt werden.2. 10 kg of phenol or cresol are condensed with 2o to 4o kg of formaldehyde (3o percent by weight) with the addition of 250 g of 1VaOH (solid). Before the separation of the resin or at the beginning of the separation, the added NaOH is neutralized with acetic acid. This aqueous phenolic resin solution is evaporated to a viscous consistency in a vacuum at temperatures of up to 100 ° C. and this thickened synthetic resin is redissolved with ethyl alcohol or methyl alcohol or acetone. The wood is then varnished with the alcoholic synthetic resin solution of any resin content obtained in this way. Instead of NaOH, an equivalent amount of sodium bicarbonate or KOH can also be used.

Desgleichen kann an Stelle von Essigsäure auch Phosphorsäure, Milchsäure oder Phthalsäure benutzt werden.Likewise, phosphoric acid or lactic acid can be used in place of acetic acid or phthalic acid can be used.

Claims

PATENT CLAIM: A method for painting wood using phenol-formaldehyde synthetic resins, characterized in that one in a low-boiling organic solvent, for. B. alcohol, dissolved phenol-formaldehyde synthetic resin, which has been prepared using alkaline condensation agents, especially caustic alkalis, and with a 1Vol ratio of at least 1.5 moles of formaldehyde to z moles of phenol, and then at temperatures of 6o to 8o ° C hardens.