CS214532B1

CS214532B1 - The method of creating a colored panel in the surface treatment of wood substrates

Info

Publication number: CS214532B1
Application number: CS221980A
Authority: CS
Inventors: Bohumil Svoboda
Original assignee: Bohumil Svoboda
Priority date: 1980-03-31
Filing date: 1980-03-31
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Způsob vytváření barevného desénu při povrchové úpravě dřevěných podkladů nátěrovými hmotami na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic nanášenými pomocí válcového nebo clonovacíhc zařízení spočívá v postupném nanesení způsobem "mokrý do mokrého" dvou vrstev nátěrových hmot různého barevného odstínu s rozdílem v povrchovém napětí 0,5 až 5 raN/m. Nanesená dvojvrstva se vytvrdí bud do stadia úplného vytvrzení, takže vytvoří konečný povlak, nebo jen do stadia želatinace a pak se na. ni nanese ještě závěrečná vrstva nebo dvojvrstva polyesterového láku a do konečného stadia vytvrzení se vytvrdí celý nátěrový systém.The method of creating a color pattern when coating wooden substrates with paints based on unsaturated polyester resins applied using a roller or screen device consists in the gradual application of two layers of paints of different color shades with a difference in surface tension of 0.5 to 5 raN/m in the "wet-on-wet" method. The applied double layer is cured either to the stage of complete curing, thus forming a final coating, or only to the stage of gelation and then a final layer or double layer of polyester varnish is applied on top of it and the entire coating system is cured to the final stage of curing.

Description

Vynález se týká způsobu vytváření barevného deeénu při povrchové úpravě dřevěných plošných podkladů nátěrovými hmotami na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic pomooí válcových nebo clonovaoíoh nanášecích zařízení·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of forming a color deeene in the surface treatment of wood substrates with unsaturated polyester resin coatings by means of roller or screen coating devices.

Při úpravě dřevěných povrchů, zejména při výrobě nábytku pro kuchyně, laboratoře, zdravotnická a potravinářská zařízení apod. se v praxi používají jednak nátěrové hmoty různých typů nanášené různými nanášeoími technikami a jednak krycí fólie, zpravidla na bázi celulózy impregnované tvrditelnou aminopryskyřioí, které se aplikují většinou lepením, Tyto fólie podle barevného provedení celulozovéha nosiče bývají buď jednobarevné nebo jsou různě vzorovány barevným potiskem. Jednobarevné povrchové úpravy, at nátěrovými hmotami či foliemi, jsou však citlivé i na slabé znečištění a proto se dává přednost úpravám vzorovaným a vícebarevným. Použití folie má navíc ještě řadu nevýhod, např. nelze upravovat povrch hran, nelze podle potřeby operativně měnit strukturu a hárevnost povrchového vzoru a hlavně nalepené folie musí být opatřeny ještě povrchovou vrstvou transparentního laku. Tyto nedostatky prakticky odpadají při povrchové úpravě nátěrovými hmotami, přičemž vícebarevného desénu se v případě potřeby dosahuje stříkáním upravovaných ploch heterogenní disperzí různobarevných nátěrových hmot. Vzájemně nemísitelné nebo pouze omezeně mísitelné složky disperze pak vytvářejí na podkladu barevné skvrny většinou kruhového až oválného tvaru.In the treatment of wooden surfaces, especially in the manufacture of furniture for kitchens, laboratories, medical and food equipment, etc., in practice, both paints of different types applied by various application techniques and secondly foil, usually based on cellulose impregnated with curable aminopreservium, are used. By gluing, these foils according to the color design of the cellulosic carrier are either monochromatic or they are differently patterned by color printing. However, monochromatic finishes, whether with paints or foils, are sensitive to slight soiling and therefore patterned and multicolored finishes are preferred. Moreover, the use of the film has a number of disadvantages, for example, it is not possible to modify the surface of the edges, it is not possible to change the structure and the scarcity of the surface pattern as needed, and especially the glued films have to be coated with transparent lacquer. These drawbacks are virtually eliminated in the case of surface treatment with paints, whereby a multi-color design is achieved, if necessary, by spraying the treated surfaces with a heterogeneous dispersion of differently colored paints. The non-miscible or only slightly miscible components of the dispersion then form colored spots of mostly circular to oval shape on the substrate.

V poslední době se pro povrchovou úpravu nábytku používají stále ve větší míře tvrditelné nátěrové hmoty na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic. Nanášejí se stříkáním nebo pomocí válcového či clonovacího nanášecího zařízení a uplatňují se jak typy neinhibované, tak i parafinové. Neinhibované vytvářejí lesklé až polomatné opticky homogenní povlaky, které již nevyžadují další mechanickou úpravu, parafinové typy mají na povrchu vysazenou parafiniokou vrstvu proti vzdušné inhibici během vytvrzování, která pak tvoří heterogenní povrch a proto je třeba konečný nátěr ještě dokončit broušením a leštěním. Nenasycené polyesterové nátěrové hmoty poskytují podstatně dokonalejší povlaky jak z hlediska fyzikálních vlastností, tak i po stránce vzhledové a v důsledku možnosti relativně ryofalého vytvrzení po nanesení na podklad umožňují zařadit povrchovou úpravu dřevěných materiálů, včetně dřevotřískových a dřevovláknitých desek, do běžných výrobních linek bez nároků na velké provozní prostory, které jsou při používání klasických nátěrových hmot na vzduchu schnoucích nezbytné.More recently, hardenable unsaturated polyester resin coatings have been increasingly used for furniture finishing. They are applied by spraying or by means of a roller or screening device and both non-inhibited and paraffinic types are used. Uninhibited form glossy to semi-matt optically homogeneous coatings that no longer require further mechanical treatment. Unsaturated polyester coatings provide considerably improved coatings in both physical and visual properties, and, due to the possibility of relatively rapid curing after application to the substrate, allow the surface treatment of wood materials, including particle board and fiberboard, to be incorporated into conventional production lines without the need for large working areas, which are necessary when using conventional air-drying paints.

Přednost uvedených vlastností nenasycených polyesterových nátěrových hmot a užitných vlastností vícebarevných vzorovaných povrchových Úprav spojuje dále popsaný vynález, jehož předmětem je způsob vytváření barevného desénu při povrchové úpravě dřevěných podkladů nátěrovými hmotami parafinového nebo neinhibováného typu na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic a případně aditiv pomocí válcového nebo clonovacího nanášecího zařízení, Podstata vynálezu spočívá v tom, že na dřevěný podklad, popřípadě opatřený vrstvouThe advantages of said properties of unsaturated polyester paints and the utility properties of multicolored patterned finishes are linked by the invention described hereafter, which relates to a process for producing a color design in the surface treatment of wooden substrates with paraffin or uninhibited type unsaturated polyester resins. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a wood substrate, optionally coated

Λ nenasyceného polyesterového laku naneseného v množství 10 až 60 g/m , vytvrzenou UV-zářenímdo stadia želatinaoo, se postupně nanesou dvě vrstvy nenasycených polyesterových nátěrových hmot, z nichž alespoň jedna obsahuje pigment, s rozdílem v povrchovém napětí 0,5 až 5 mN/a a v celkovém množství 180 až 550 g/a . Potom se běžnými způsoby vytvrdí buď všechny nanesené Vrstvy až dó konečného stadia vytvrzování nebo se pigmentované dýejvrstva vytvrdí jen do stadia želatinaoe, na ní se pak nanese ještě závěrečná vrstva nebo dvojvrstva nenasyceného polyesterového laku v množství 100 až 400.g/m a celý tento nátěrový systém se podrobí konečnému vytvrzení známými způsoby. Při nanášení pigmentované 'dvojvrstvy se pro-jednu vrstvu, s výhodou první vrstvu, použije nátěrová hmota s obsahem iniciátoru a pro zbývající vrstvu nátěrová hmota s obsahem urychlovače. V případě nanášení závěrečné dvojvrstvy nenasyceného polyesterového laku se vždy pro první vrstvu použije ' I lak e obsahem iniciátoru a pro' druhou vrstvu lak s obsahem urychlovače. Aplikují-li se parafinové typy nenasycených polyesterových nátěrových hmot, použijí se s výhodou hmoty ‘s obsahem do 3 hmot. % alkylesterů kyseliny akrylové či metakrylové o počtu uhlíkových atomů v alkylové skupině 6 až 8 a/nebo matovaoích činidel zejména ze skupiny zahrnující' koloidní kysličník křemičitý a stearát zinečnatý a hlinitý.Λ unsaturated polyester varnish applied at 10 to 60 g / m, UV-cured to gelatin grade, two layers of unsaturated polyester paints, at least one of which contains pigment, are successively applied with a difference in surface tension of 0.5 to 5 mN / and in a total amount of 180 to 550 g / a. Then, either all of the applied layers up to the final stage of curing are cured by conventional methods, or the pigmented core is cured only to the gelatin stage, then the final layer or bilayer of unsaturated polyester lacquer is applied at 100-400 g / m and the entire coating system. are subjected to final curing by known methods. In applying the pigmented bilayer, an initiator-containing paint is used for one layer, preferably the first layer, and an accelerator-containing paint for the remaining layer. In the case of the application of a final unsaturated polyester lacquer, an initial primer is used for the first layer and an accelerator for the second layer. When paraffinic types of unsaturated polyester paints are applied, preferably compositions of up to 3 wt. % of alkyl esters of acrylic or methacrylic acid having a carbon number in the alkyl group of 6 to 8 and / or matting agents, in particular from the group comprising colloidal silicon dioxide and zinc and aluminum stearate.

K vytváření barevného desénu způsobem podle výnálezu lze použít všechny'známé typy nátěrových hmot na bázi nenasycených polyesterových pryskyřic včetně běžně používaných iniciátorů a urychlovačů. Jejich povrchové napětí lze řídit jednak přídavkem organických rozpouštědel, např. toluenu, extrakčního benzinu, n-propylalkoholu, izopropylalkoholu, metyletylketonu, metylenchloridu apodi, jednak přídavkem esterů kyseliny akrylové nebo metakrylové,·silikonových olejů či aditiv na jejich bázi,, esterů vícesytných nebo polykarboxylových kyselin, zejména dibutyl-, dimetyl- á dioktylftálátu, monobutyl-, dibutyl-, dietyl- a trietylfosfátu aj. Na povrchové napětí.nátěrové hmoty ma vliv i množství a typ urychlovače a iniciátoru. Přídavek iniciátoru vždy zvyšuje povrchové napětí nátěrové hmoty ve srovnání s nátěrovou hmotou obsahující urychlovač.All known types of unsaturated polyester resin coatings, including commonly used initiators and accelerators, can be used to form the color design according to the present invention. Their surface tension can be controlled by the addition of organic solvents such as toluene, naphtha, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, methyl ethyl ketone, methylene chloride and the like, or by addition of acrylic or methacrylic acid esters, silicone oils or additives based on polyesters or polycarboxylic esters. acids, especially dibutyl-, dimethyl- and dioctylphthalate, monobutyl-, dibutyl-, diethyl- and triethylphosphate etc. The surface tension of the coating composition is also influenced by the amount and type of accelerator and initiator. The addition of an initiator always increases the surface tension of the paint compared to the paint containing the accelerator.

Dvojvrstva poskytující barevný desén může být vytvořena buď ze dvou vrstev pigmentovaných nátěrových hmot různého barevného odstínu nebo z jedné vrstvy pigmentované nátěrové hmoty a z jedné vrstvy nepigmentovaného laku. Druhá vrstva se na první vrstvu nanáší způsobem mokrý do mokrého, t.zn. na vrstvu čerstvě nanesenou, dosud nevytvrzenou a dokonce ani nezželatinovanou. Po nanesení této druhé vrstvy dochází ke vzájemnému bodovému íThe bilayer providing the color design can be formed either from two layers of pigmented paints of different color shade or from one layer of pigmented paint and one layer of unpigmented lacquer. The second layer is applied to the first layer in a wet-on-wet manner, i. on a layer of freshly applied, not yet hardened and not even gelatinised. After the application of this second layer, a point spot occurs

míšení obou vrstev, které se projevuje povrchovým vznikem barevných bodů odpovídající z hlediska barevnosti první vrstvě a postupně se tvoří složité útvary, běžně známé jako Benardovy cely. Vytvrzení se pak podrobí obě vrstvy najednou, přičemž výsledný desén se vytvoří prakticky již po želatinaci pigmentované dvojvrstvy. Jeví se jako množství kruhových obrazců s odlišnou barevností středu a okrajů. Pigmentovaná dvojvrstva s vytvořeným desénem, dostatečně vytvrzená, vyhovuje pro řadu aplikací jako konečná povrchová úprava dřevěných podkladů. V případě, že jsou požadovány úpravy vzhledově dokonalejší, vytvrdí se pigmentovaná dvojvrstva pouze do stadia želatinaoe, na ní se pak nanese ještě závěrečná vrstva nebo dvojvrstva nepigmentovaného laku a potom se teprve celý systém vytvrdí do konečného stadia vytvrzování. Podmínkou dokonalé soudržnosti pigmentovaných a závěrečných vrstev je nanášení závěrečných -vrstev počínaje stádiem želatinaoe pigmentovaných vrstev a konče stadiem, kdy je parafinický povrch ještě mazatelný (při použití parafinových typů nátěrových hmot). Tento vytvržený systém lze běžným způsobem brousit a leštit bez nebezpečí narušení barevné struktury vytvořeného desénu.mixing of both layers, which is manifested by the surface formation of color dots corresponding to the color of the first layer and gradually forming complex shapes, commonly known as Benard cells. The two layers are then cured at the same time, the resulting design being formed practically after gelation of the pigmented bilayer. It appears as a number of circular figures with different colors in the center and edges. The pigmented bilayer with the designed design, sufficiently cured, suits for many applications as the final surface treatment of wooden substrates. In the case of improved finishes, the pigmented bilayer is cured only to the gelatin stage, then the final layer or bilayer of the unpigmented lacquer is applied and then the entire system is cured to the final curing stage. The condition of perfect cohesiveness of the pigmented and final layers is the application of the final layers starting from the gelatinous stage to the pigmented layers and ending with the stage where the paraffinic surface is still lubricable (when using paraffinic types of paints). This cured system can be sanded and polished in a conventional manner without the risk of disrupting the color structure of the design.

Tvar a velikost barevných skvrn a rovněž jejich povrchovou strukturu lze řídits pořadím nanášením jednotlivých vrstev pigmentované dvojvrstvy - nanáší-li se nejprve nátěrová hmota a iniciátorem a potom nátěrová hmota s urychlovačem, vytváří se desén z drobných skvrn s hladkým povrchem. Při obráceném pořadí jsou skvrny větší a mají znatelnou povrchovou strukturu, celková drsnost povrchu je vyšší, tlouštkou nátěru s rostoucí tlouštkou nanesených vrstev vzrůstá velikost skvrn zThe shape and size of the colored spots as well as their surface structure can be controlled by the order of application of the individual layers of the pigmented bilayer - if the paint and initiator are applied first and then the paint with accelerator, a small-stained spot pattern is created. In the reverse order, the spots are larger and have a noticeable surface structure, the overall surface roughness is higher, the thickness of the coating increases with the thickness of the applied layers,

i drsnost povrchu, ' ‘ rozdílem povrchového napětí nátěrových hmot pro obě vrstvy - s klesajícím rozdílem povrchového napětí vzrůstá hladkost povrchu·desenu a zmenšuje se průměr barevných skvrn, reaktivitou použitých nátěrových hmot - se vzrůstající·reaktivitou systému se zvyšuje barevný kontrast mezi středem a okraji jednotlivých skvrn, rychlostí posunu Upravovaného podkladu polévacím zařízením - s rostoucí rychlostí se mění tvar skvrn z přibližně kruhového na eliptický. Způsob podle vynálezu umožňuje povrchovou úpravu dřevěných plooh barevnými desény přímo na zpracovatelských linkách pomocí běžně používaných nanášecích zařízení pro nenasycené polyesterové nátěrové hmoty. Ve srovnání se známou úpravou povrchovými dekoračními vzorovanými foliemi lze v tomto případě upravovat i hrany, kromě toho je možno operativně řídit barevnost i strukturu desénu nezávisle na příslušném subdodavateli. Uvedeným způsobem lze dosáhnout finální úpravy i vzhledově a kvalitativně horších dřevěných povrchů, např. dřevotřískových a dřevovláknitých dásek apod.surface roughness, the difference between the surface tension of the coatings for both layers - the surface tension increases as the surface tension decreases and the diameter of the stains decreases, the reactivity of the coatings used - the color reactivity between the center and the edges increases individual stains, the rate of movement of the treated substrate by the pouring device - with increasing speed, the shape of the stains changes from approximately circular to elliptical. The method according to the invention enables the surface treatment of wooden planks with colored plates directly on the processing lines by means of commonly used coating equipment for unsaturated polyester paints. Compared to the known surface decorative patterned foil treatment, the edges can also be modified in this case, moreover, it is possible to operatively control the color and structure of the design independently of the respective subcontractor. In this way, it is possible to achieve the final treatment of worse wooden surfaces, such as particleboard and fibreboard, in terms of appearance and quality.

Příklad 1 ,Example 1,

Jemný červenobílý desén jako konečná úpravaFine red and white design as a finish

Dřevovláknitá deska se upraví nenasyceným polyesterovým brusným tmelem, který se vytvrdí UV - zářením a vybrousí ae. Průchodem desky clonovacím zařízením při rychlosti posunu 36 m/min. se na povrch nanese nejprve vrstva nenasyceného polyesterového' červeného emailu o povrchovém napětí při 20 °C 33 raN/m v množství 180 g/m , obsahujícího 8 hmot. % metylcyklohexanonperoxidu jako iniciátoru a ihned po ní z další nanáš.ecí hlavy vrstva nenasyceného polyesterového bílého emailu o povrchovém napětí 31,6 mN/m v množství 200 g/m , obsahujícího jako urychlovač Co-oktoát v koncentraci 0,04 hmot. %, vztaženo na obsah kovu. Obě nátěrové hmoty obsahují 0,1 hmot^ % parafinu o bodu měknutí 50 až 54 °C a 0,5 hmot. % matovacího činidly na bázi povrchově upraveného koloidního kysličníku křemičitého.The fibreboard is treated with an unsaturated polyester abrasive which is cured by UV radiation and ground. Passing the plate through an orifice device at a feed rate of 36 m / min. a layer of unsaturated polyester red enamel having a surface tension at 20 DEG C. of 33 mbar / m @ 2 in an amount of 180 g / m @ 2 containing 8 wt. % of methylcyclohexanone peroxide initiator and immediately thereafter from the next deposition head a layer of unsaturated polyester white enamel having a surface tension of 31.6 mN / m in an amount of 200 g / m, containing as accelerator Co-octoate at a concentration of 0.04 wt. %, based on the metal content. Both paints contain 0.1 wt.% Paraffin with a softening point of 50-54 ° C and 0.5 wt. % of a matting agent based on a surface-treated colloidal silica.

Deska se uloží ve vodorovné poloze; při teplotě prostředí 24 °C je doba želatinace nátěru 14 minut, nelepivosti se dosáhne během 1 h. Vytvrzený povlak je hladký, poloraatný, s rovnoměrně vysazenou parafiniokou vrstvou. Na povrchu jsou patrné přibližně kruhové barevné skvrny o průměru cca 0,7 mm stejnoměrně rozložené po celé ploše.The plate is placed in a horizontal position; at an ambient temperature of 24 ° C the gelling time of the coating is 14 minutes, non-sticking is achieved within 1 h. The cured coating is smooth, semi-matt, with a uniformly paraffinic layer. Approximately circular colored spots of approximately 0.7 mm in diameter are evenly distributed over the surface.

Příklad 2Example 2

Modrý desén s leštěným povrchem .Blue design with polished surface.

Na dřevovláknitou desku opatřenou bílou brusnou fólií a- válcem nanesenou vrstvou nenasyceného polyesterového laku obsahujícího jako urychlovače Co-oktoát v množství 0,03 hmot. %, vztaženo na obsah kovu, a vytvrzeného UV-zářením do stadia želatinace se clonovacím zařízením nanese nejprve vrstva nenasyceného polyesterového laku o povrchovém napětí při 20 °C 34,6 mN/m, obsahujícího 0,08 hmot. % parafinu a 10 hmot. % směsi cyklohexanonperoxidu s metylcyklohexanonperoxidem (l s l) jako iniciátoru·. Vzápětí se nanese vrstva nenasyceného polyesterového modrého emailu o povrchovém napětí 30 mN/m, obsahujícího 0,06 % hmot. Co-naftenátu jako urychlovače, vztaženo na obsah kovu, 0,2 hmot. % 2-etylhe'xylakrylátu, 0,5 hmot. % extrakčního benzinu a 0,15 hmot. % parafinu. Obě vrstvy se nanesou, pomocí clonovacího nanášecího zařízení, kde dávkování obou polévacích hlav při rychlosti posunu desky 65 m/min. je nastaveno na 150 g/m . Desky se uloží do'vodorovné polohy a v průběhu vytvrzování, pokud je ňa povrchu vznikající parafinická vrstva ještě ve stadiu mazatelnosti, se povrch přestříká nenasyceným polyesterovým lakem neinhibovaného typu. Po vytvrzení celého nátěrového systému se jeho povrch vyleští.On a fibreboard coated with a white abrasive foil and a roller coated with a layer of unsaturated polyester lacquer containing Co-octoate as accelerators in an amount of 0.03 wt. The unsaturated polyester varnish with a surface tension at 20 ° C of 34.6 mN / m containing 0.08 wt. % paraffin and 10 wt. % of a mixture of cyclohexanone peroxide with methylcyclohexanone peroxide (1 with 1) as initiator. A layer of unsaturated polyester blue enamel having a surface tension of 30 mN / m containing 0.06% by weight is then applied. Co-naphthenate as accelerator, based on the metal content, 0.2 wt. % 2-ethylhexyl acrylate, 0.5 wt. % extraction petrol and 0.15 wt. % paraffin. Both layers are applied by means of a screening device, where the dosing of both pouring heads at a plate feed rate of 65 m / min. is set to 150 g / m. The plates are placed in the horizontal position and during curing, if the paraffinic layer formed on the surface is still in the lubricating state, the surface is sprayed with an unsaturated polyester lacquer of an uninhibited type. After the entire coating system has cured, its surface is polished.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for producing a color design in the surface treatment of wood substrates with paraffin or uninhibited type unsaturated polyester resin coatings and optionally additives using a roller or screen coating machine, characterized in that the wood substrate, optionally coated with an unsaturated polyester lacquer applied in an amount of 10 Up to 60 g / m 2, cured by UV-radiation to the gelatinization stage, two layers of unsaturated polyester paints, of which at least one contains pigment, are successively applied; with a difference in surface tension of 0.5 to 5 mN / m and a total amount of 180 to 550 g / m 2, after which all the coatings are cured by conventional methods up to the final curing stage or the pigmented bilayer is cured only to the gelatinization stage. the final layer or bilayer of unsaturated polyester lacquer is applied in an amount of 100 to 400 g / m and the entire coating system is subjected to a final curing by known methods.

Method according to claim 1, characterized in that an initiator-containing paint is used for one layer, preferably the first layer, and an accelerator-containing paint for the remaining layer.

3. The method according to claim 1, wherein in the case of the application of a final unsaturated polyester lacquer, an initiator-containing lacquer is used for the first layer and an accelerator-containing lacquer for the second layer.

4. Process according to claim 1, characterized in that, in the case of application of paraffinic types of unsaturated polyester coating compositions, compositions containing up to 30% by weight are preferably used.

3 wt. % of alkyl esters of acrylic or methacrylic acid having a number of carbon atoms in the alkyl group of 6 to 8 and / or matting agents from the group comprising colloidal silicon dioxide, zinc stearate and aluminum stearate.