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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Beschichtungszusammensetzung
zur Hydrophobierung von Paneelelementen, insbesondere Fußbodenelementen,
sowie ein Verfahren zur Hydrophobierung von Paneelelementen. Des
Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung einer
Beschichtungszusammensetzung zur Hydrophobierung von Paneelelementen
und insbesondere Fußbodenpaneelelementen wie beispielsweise
Laminatböden und Parkettböden.
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Sogenannte
Paneelelemente sind üblicherweise längliche, dünne
Platten, die an ihren Längs- und Schmalseiten so ausgestaltet
sind, dass sie miteinander zu einem flächigen Paneel, beispielsweise
einem Fußbodenbelag verbunden werden können. „Paneele” bzw. „Paneelelementen” enthalten üblicherweise
Holzwerkstoffe, insbesondere poröse Holzfaserwerkstoffe,
die in eine Schichtstruktur eingebunden sind. Vorgenannte Schichtstruktur
umfasst üblicherweise einen Träger, der auf der
Rückseite mit einem sogenannten Gegenzug (Konterlaminat)
oder einer Melaminharz-Beschichtung versehen ist. Darüber
hinaus weist eine übliche Schichtstruktur eine dekorative
abriebfeste Oberschicht aus einer oder mehreren dünnen
Schichten aus Fasermaterial wie etwa Papier auf. Diese Oberschichten
sind häufig mittels mit Wärme gehärteten
Harzen, zum Beispiel Aminoplasten (hauptsächlich Melaminharz)
imprägniert. Vorgenannte Oberschichten werden unter anderem
auch als CPL-(Continuous Pressure Laminate) und HPL-(High Pressure
Laminate)Folien bezeichnet. Alternativ können die Oberschichten
auch Kunststofffolien, wie etwa PVC-Folien, oder auch Furniere aus
Holz oder andere Flächengebilde aufweisen, die in der Regel
eine Dicke von bis zu 1 mm haben. Solche Folien bzw. Schichten werden
auf die Trägerschicht aufgeklebt oder direkt mit einem
solchen Träger klebend verpresst. Als Träger werden
häufig Holzwerkstoffe wie beispielsweise Massivholz, Spanholz,
Holzfaserwerkstoffe, MDF (Medium Density Fiber Board) oder HDF (High
Density Fiber Board) eingesetzt.
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Die
vorhergehend beschriebenen im Stand der Technik bekannten Paneelelemente
weisen an den Längsseiten und üblicherweise auch
an den Querseiten „Nut”- und „Feder”-Elemente
auf. Die eine Längsseite derartiger Paneelelemente weist
häufig einen mittigen schmalen Vorsprung auf und die andere
Längsseite eine entsprechende Vertiefung. Beim Verlegen
der Paneelelemente (wie beispielsweise Laminatelemente oder Fertigparkettelemente)
greifen Nut und Feder der jeweils benachbarten Paneelelementen ineinander,
um eine ausreichende Verbundfestigkeit sicherzustellen.
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Im
Stand der Technik werden Paneele bzw. Paneelelemente beschrieben,
die über Nuten und Federn miteinander verleimt werden,
so dass die gewünschte Verbindung zwischen den Paneelelementen
bewirkt wird. Des Weiteren sind Paneelelemente im Stand der Technik
vorbeschrieben, welche durch Einrasten der ausgebildeten Nut- und
Federprofilierung verbunden werden. Bei solchen üblicherweise
leimlosen Verbindungen weist häufig die Feder an ihrer
Unterseite eine hervorstehende Kante auf. Diese Kante wird in eine
korrespondierende Ausbuchtung in einer Nut eines benachbarten Paneelelements
eingeklinkt. Schließlich können einzelne Bodenelemente
bzw. Paneelelemente auch durch an ihrer Unterseite angeordnete Klammern
verbunden werden.
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Den
vorgenannten Ausführungsformen für Fußbodenpaneele
bzw. Paneelelemente ist gemeinsam, dass das Eindringen von Feuchtigkeit über
die Paneelelementkanten bzw. Seitenflächen dieser Elemente
zu irreparablen Schäden führt, da eine Quellung
der Paneelelemente mit einer Dickenzunahme verbunden ist und letztendlich
eine Gebrauchsuntauglichkeit der Paneele bzw. des Bodens bewirkt.
Ein Schutz der Seitenflächen bzw. Kanten vor Feuchtigkeit
ist daher insbesondere bei den „leimlos” zu verlegenden
Paneelfußböden, welche auch als „Klick”-Systeme
bezeichnet werden, von großer Bedeutung. Wie oben beschrieben,
werden die entsprechenden Elemente im Nut- und Federbereich über
Stege eingeklickt, wobei allerdings die verbleibenden Fugen offen
und ungeschützt vorliegen, so dass ein Eindringen von Feuchtigkeit,
beispielsweise beim Auftrag von Wischwasser, unvermeidbar ist. Aber
auch geleimte Verbindungen sind normalerweise nicht feuchtigkeitsdicht.
Sogar bei gleichmäßig lückenlos aufgetragenem
Klebstoff können sich beispielsweise beim Aushärten
des Klebstoffes Risse oder kleine Kanäle bilden, durch
welche Feuchtigkeit eintreten kann.
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Die
vorhergehend beschriebene Empfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit
schränkt aus nachvollziehbaren Gründen die Anwendungsbereiche
der herkömmlichen Paneelfußböden ein.
Beispielsweise können entsprechende Laminatböden
nicht in Feuchtbereichen wie etwa Badezimmern eingesetzt werden.
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Um
irreparable Schäden der Paneele bzw. des Paneelfußbodens
durch Aufquellen in Gegenwart von Flüssigkeit zu vermeiden,
wurden im Stand der Technik zahlreiche Methoden zur Versiegelung
von Paneelelementkanten vorgeschlagen. Entsprechende Kantenversiegelungen
werden häufig auf Basis von Ölen, Lacken, Schmelzklebern oder
Paraffinemulsionen vorgenommen. All diesen Produkten ist gemein,
dass sie oberflächlich aufgebracht werden und häufig
nur eine geringe Eindringtiefe in die Trägerplatte bewirken.
Eine chemische Bindung gehen die vorgenannten Hydrophobierungsmittel üblicherweise
nicht ein.
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So
offenbart beispielsweise die
US
6,608,131 einen Butylacetyl-Latex, der in Verbindung mit
einem Öl bzw. Wachs die Kanten von Laminatdielen vor Feuchtigkeit
schützen soll. Ähnliche Verbindungen finden sich auch
in der
US 4,897,291 und
der
US 5,342,436 .
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Weiterhin
ist aus den Druckschriften
US
5,295,341 sowie
WO
96/27721 bekannt, die seitlichen Kanten von Paneelen aus
wasserdichten Materialien zu fertigen. Aufgrund der relativ teuren
Herstellung konnten sich diese Lösungen jedoch wirtschaftlich
nicht durchsetzen.
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Eine
Kantenversiegelung mit Ölen oder heißen Wachsen,
wie sie im Stand der Technik beschrieben ist, führt nachweislich
zu Böden mit unzureichendem Schutz gegenüber Feuchtigkeit
und Nasse. Aufgrund der zu geringen Schutzwirkung werden Dickenquellungen
von teilweise über 10% beobachtet.
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Angesichts
der vorstehend genannten Nachteile wäre es wünschenswert,
eine Beschichtungszusammensetzung zur Hydrophobierung der Kanten
von Paneelelementen zur Verfügung zu haben, die insbesondere
die oben genannten Nachteile vermeidet und keine signifikante Kantenquellung
bzw. Dickenquellung zulässt und entsprechende Quellungen
auch über lange Zeiträume vollständig
verhindert (0%-Quellung).
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der Bereitstellung
einer Beschichtungszusammensetzung zur Hydrophobierung von Paneelelementen, insbesondere
Fußbodenpaneelelementen, sowie eines Verfahrens zur Hydrophobierung
von Paneelelementen, um ein Eindringen von Feuchtigkeit über
die feuchtigkeitsempfindlichen Seiten bzw. Kanten von Paneelelementen,
wie etwa Laminatelementen bzw. Fertigparkettelementen, auf ein Minimum
zu reduzieren bzw. zu verhindern. Gleichzeitig wäre es
wünschenswert, dass die Auftragung von einer Hydrophobierungsschicht
bzw. eines Hydrophobierungsmittels den „slip” bei
Paneelelementen, die über ein Klick-System leimlos verbunden
werden, nicht nachteilig beeinflusst und vorzugsweise gegenüber
anderen Hydrophobierungsmaßnahmen sogar verbessert. Ein
verbesserter „slip” erleichtert das Verlegen von
entsprechenden Fußbodenbelägen, da die einzelnen
Elemente leichter zusammengefügt werden können.
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Vorstehende
Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung
zur Hydrophobierung von Paneelelementen, das erfindungsgemäße
Verfahren zur Hydrophobierung von Paneelelementen sowie durch die
dabei erhaltenen Paneelelemente und auch durch die Verwendung der
erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
gelöst.
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Im
nachfolgenden Abschnitt werden einige in der vorliegenden Anmeldung
verwendete Begriffe näher erläutert:
„Paneelelemente” im
Sinne der vorliegenden Erfindung können miteinander formschlüssig
zu flächigen Paneelen und insbesondere zu Fußböden
verbunden werden. Typische Paneelelemente im Sinne der vorliegenden Erfindung
umfassen Laminatelemente oder auch Elemente für Fertigparkettfußböden,
die mittels Verleimung oder aber auch leimlos durch sogenannte Klick-Systeme
miteinander verbunden werden können.
„Wachse” oder
Paraffine (auch als Paraffinwachse, Mikrowachse, Mineralwachse bezeichnet)
im Sinne der vorliegenden Erfindung sind natürlich oder
künstlich gewonnene Stoffe, die bei einer Temperatur von
20°C knetbar oder fest bis brüchig hart sind und
bei höheren Temperaturen (> 40°C; in der Regel zwischen
50 und 90°C) ohne Zersetzung in einen schmelzflüssigen
niedrigviskosen Zustand übergehen. Meistens bestehen sie aus
einem Gemisch aus Alkanen mit der allgemeinen Summenformel CnH2n+2. Die Zahl
n liegt üblicherweise zwischen 18 und 32 und die molare
Masse damit zwischen 275 und 600 Gramm pro Mol.
Ein „flüssiger
aliphatischer Kohlenwasserstoff” im Sinne der vorliegenden
Erfindung ist eine organische Verbindung oder ein Gemisch von mehreren
organischen Verbindungen, deren Kohlenstoffatome in geraden oder verzweigten
Ketten angeordnet sind und unter Normalbedingungen flüssig
sind. Typische Vertreter dieser Klasse von Kohlenwasserstoffen sind
nahezu aromatenfreie Alkane oder Alkangemische, die auch als Isoparaffinisches
Kohlenwasserstoffgemische bezeichnet werden.
Ein „Polysiloxan” im
Sinne der vorliegenden Erfindung weist die allgemeine Formel H3Si-[O-SiH2]n-O-SiH3 auf. Der
Begriff Siloxan im Sinne der vorliegenden Erfindung schließt
auch Polyorganosiloxane ein, bei denen Wasserstoffatome durch organische
Reste wie z. B. Methyl-, Ethyl-, Alkoxy oder Phenylgruppen ersetzt
sind.
„Nanopartikel” im Sinne der vorliegenden
Erfindung sind Partikel mit einem mittleren Partikeldurchmesser (auch
als mittlere Partikelgröße bezeichnet) von nicht
mehr als 100 nm oder aber re-dispergierbare Agglomerate solcher
Partikel. Unter dem mittleren Partikeldurchmesser wird vorliegend,
sofern nicht anders angegeben, der Partikeldurchmesser bezogen auf
das Volumenmittel verstanden (D90-Wert).
Der D90-Wert wird mittels dynamischer Lichtstreuung,
beispielsweise mit einem UPA (Ultrafine Particle Analyser) bestimmt.
Das Prinzip der dynamischen Lichtstreuung ist auch unter den Bezeichnungen „Photonenkorrelationsspektroskopie” (PCS)
oder „quasielastische Lichtstreuung” (QELS) bekannt.
Bei besonders kleinen Partikeln können auch quantitative
elektronenmikroskopische Methoden (insbesondere TEM) verwendet werden.
Darüber hinaus kann zu Bestimmung der Primärpartikelgröße
auch Röntgenbeugung (XRD) verwendet werden.
Der Begriff „Hydrophobieren” beschreibt
einen Vorgang, bei dem einer Fläche durch Aufbringung von
oberflächenenergieverändernden Substanzen oder
Beschichtungsmaterialien mit geeigneter Zusammensetzungen wasserabweisende
Eigenschaften verliehen werden.
Der Begriff „Dickenquellung” bezieht
sich auf die gemäß EN 13329: 2006 (D) (normiertes
Verfahren) messbare Dickenquellung.
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Die
gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellte
Beschichtungszusammensetzung zur Hydrophobierung von Paneelelementen,
insbesondere Fußbodenpaneelelementen, umfasst mindestens
einen flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstoff, mindestens
ein Wachs und wenigstens eine Verbindung ausgewählt aus
der Gruppe umfassend Polysiloxane, Fluorkohlenwasserstoffe, perfluorierte
Kohlenstoffverbindungen, Titanalkoxide und Fluorsilane.
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Weiterhin
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Hydrophobierung von Paneelelementen,
insbesondere Fußbodenpaneelelementen, wobei die erfindungsgemäße
Beschichtungszusammensetzung umfassend mindestens einen flüssigen
aliphatischen Kohlenwasserstoff, mindestens ein Wachs und wenigstens
eine Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polysiloxane,
Fluorkohlenwasserstoffe, perfluorierte Kohlenstoffverbindungen,
Titanalkoxide und Fluorsilane, vorzugsweise auf den Längs-
und/oder Schmalseiten der Paneelelemente aufgebracht wird.
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Des
Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Paneel, welches
nach dem vorhergehend beschriebenen erfindungsgemäßen
Verfahren zur Hydrophobierung von Paneelelementen erhältlich
ist.
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Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung richtet sich auf die
Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
zur Hydrophobierung von Paneelelementen, insbesondere Fußbodenpaneelelementen,
wobei die Zusammensetzung vorzugsweise auf die Längs- und/oder
Schmalseiten (Seitenflächen bzw. Kanten) der Paneelelemente
aufgebracht wird.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung wurde überraschenderweise gefunden,
dass es mit Hilfe der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
möglich ist, die auf Feuchtigkeit zurückzuführende
unerwünschte Dickenquellung zu minimieren bzw. vollständig
zu verhindern, indem eine Beschichtungszusammensetzung auf die Längs-
und/oder Schmalseiten bzw. Kanten von Paneelelementen, wie beispielsweise
Laminatelementen oder Fertigparkettelementen, aufgebracht wird.
Die vollständige Verhinderung der Quellung (im Fachjargon
als so genannte 0-%-Quellung bezeichnet) wird erreicht, indem eine
Beschichtungszusammensetzung mit mindestens einem flüssigen
aliphatischen Kohlenwasserstoff, mindestens einem Wachs und wenigstens
einer Verbindung ausgewählt aus der Gruppe umfassend Polysiloxane,
Fluorkohlenwasserstoffe, perfluorierte Kohlenstoffverbindungen,
Titanalkoxide und Fluorsilane eingesetzt wird. Als besonders vorteilhaft
im Hinblick auf eine lang anhaltende und dauerhafte Versiegelung
bzw. Hydrophobierung der Kanten von Paneelelementen hat sich der
Zusatz von Nanopartikeln und/oder Agglomeraten von Nanopartikeln
in die Beschichtungszusammensetzung erwiesen.
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Gleichzeitig
weisen die mit der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
behandelten Paneelelemente bei der leimlosen Montage einen sehr
guten „slip” auf.
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung werden flüssige aliphatische Kohlenwasserstoffe,
wie beispielsweise Paraffine, in Kombination mit weiteren Zusätzen,
insbesondere von Wachsen, wie beispielsweise Isoparaffinwachs zusammen
mit Polysiloxan, Fluorkohlenwasserstoffen, perfluorierten Kohlenstoffverbindungen oder
Fluorsilanen sowie Nanopartikeln und/oder Agglomeraten von Nanopartikeln
zur Behandlung bzw. Beschichtung von Laminatkanten eingesetzt. Durch
die erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung wird
vorzugsweise eine verbesserte Penetration in die zu behandelnden
bzw. zu beschichtenden Längs- und/oder Schmalseiten der
Paneelelemente erreicht. Des Weiteren wurde gefunden, dass die hydrophobierende
Wirkung im Vergleich mit handelsüblichen Paraffinen um
ein Vielfaches besser ist.
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Außerdem
wurde überraschenderweise gefunden, dass durch den Einsatz
von Nanopartikeln und/oder Agglomeraten von Nanopartikeln mit einem
mittleren Partikeldurchmesser im Bereich von 10 nm bis 10 μm
besonders gute Ergebnisse erzielt werden können. Dies ist
vermutlich auf das durch den Einsatz von Nanopartikeln zusammen
mit entsprechenden Agglomeraten erzielte breite Partikelgrößenverteilungsspektrum
zurückzuführen, welches vorzugsweise Partikeldurchmesser
von 20 nm bis 1 μm und insbesondere bevorzugt von 10 nm
bis 10 μm abdeckt. Aufgrund der von Holzträgerproben
(beispielsweise Holzfaserwerkstoffe) mittels Porosimetrie erhaltenen
Ergebnisse wurde festgestellt, dass im Kantenbereich von Paneelen
wie etwa Laminatpaneelen oder Fertigparkettpaneelen eine breite
Porengrößenverteilung vorherrscht. Daher wird vermutet,
dass mittels des breiten Partikelgrößenverteilungsspektrums,
welches mit Hilfe von einem Gemisch von primären Nanopartikeln
mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 10 nm und 50 nm und
Agglomeraten von Nanopartikeln bis hin zu 10 μm Partikeldurchmesser
erreicht wird, die vorhandenen bzw. äußerlich
zugänglichen Poren im Kantenbereich wirkungsvoll verschlossen
werden können.
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In
Bezug auf vorgenannte Nanopartikel wird weiterhin angenommen, dass
die OH-Gruppen tragenden Nanopartikel bzw. Agglomerate insbesondere
in Kombination mit reaktiven Sol-Gel-Vorstufen wie etwa Titanalkoxiden
oder Polysiloxanen eine chemische Anbindung an die Holzbestandteile
und insbesondere an die Zellulose in den Paneelelementen eingehen.
Durch den Einsatz der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung,
die vorzugsweise auch Nanopartikel und Agglomerate von Nanopartikeln
enthält, kann so eine dauerhafte und sehr effektive Versiegelung
der Poren erzielt werden.
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Letztendlich
können die eingesetzten Nanopartikel ggf. als Kristallisationskeime
für die verwendeten Beschichtungssysteme fungieren und
ein effizientes und gleichmäßiges Aushärten
der Beschichtungszusammensetzung gewährleisten.
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Als
erfindungsgemäß besonders geeignet haben sich
nanoskaliges Siliziumoxid sowie nanoskaliges Titanoxid erwiesen.
Auch Nanopartikel bzw. Agglomerate auf Basis von beispielsweise
ZrO2, AlOOH und Al2O3 können erfindungsgemäß verwendet
werden. Als geeignet im Sinne der vorliegenden Erfindung werden
beispielsweise Nano-SiO2 (zum Beispiel Aerosil® oder VP CO 1030, erhältlich
von Degussa) oder Nano-TiO2 (zum Beispiel
P25®, erhältlich von Degussa)
angesehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
sind die Nanopartikel und/oder Agglomerate von Nanopartikeln in
einer Menge von 1 bis 15 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-% und
besonders bevorzugt 3 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Zusammensetzung, enthalten.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst die erfindungsgemäße
Beschichtungszusammensetzung mindestens einen flüssigen
aliphatischen Kohlenwasserstoff ausgewählt aus der Gruppe
umfassend Paraffine, Isoparaffine, Isoparaffinische Kohlenwasserstoffgemische
oder allgemeinhin Benzine. Ein geeigneter kommerziell erhältlicher
flüssiger aliphatischer Kohlenwasserstoff im Sinne von
der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise Shellsol T. Gegebenenfalls
können auch aromatische Kohlenwasserstoffe verwendet werden.
Die flüssigen aliphatischen Kohlenwasserstoffe dienen vorzugsweise
als Basis bzw. Lösungsmittel für die erfindungsgemäße
Zusammensetzung. Die Kohlenstoffkettenlänge liegt bei den flüssigen
aliphatischen Kohlewasserstoffen üblicherweise zwischen
C6-C15.
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Gemäß einem
weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der
mindestens eine flüssige aliphatische Kohlenwasserstoff
in einer Menge von 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 70 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht der Zusammensetzung, eingesetzt.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird das mindestens
eine Wachs ausgewählt aus der Gruppe umfassend Carnaubawachs,
Ethylen-Vinylacetat-Wachs, Polyethylenwachs, tierische Wachse, Mineralwachse,
Paraffinwachs, Mikrowachs, hydriertes Mikrowachs und Mischungen
der vorgenannten Substanzen. Ein erfindungsgemäß geeignetes
Wachs ist Spritzwachs (paraffinisches Wachs mit hohen Anteilen an
C25 bis C27).
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Gemäß der
vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Beschichtungszusammensetzung
das wenigstens eine Wachs in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% und
vorzugsweise 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung
enthält.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat es sich als vorteilhaft
erwiesen, der Beschichtungszusammensetzung Titanalkoxid zuzufügen.
Als erfindungsgemäß besonders vorteilhaft wird
Titanpropylat angesehen, welches vorzugsweise in einer Menge von
0,4 bis 1 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung, in
der Zusammensetzung enthalten ist.
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Die
erfindungsgemäß vorgesehene wenigstens eine Verbindung
ausgewählt aus der Gruppe Polysiloxane, Fluorkohlenwasserstoffe,
perfluorierte Kohlenstoffverbindungen und Fluorsilane wird vorzugsweise
in einer Menge von 5 bis 15 Gew.-% bezogen auf das Gewicht der Zusammensetzung
verwendet. Geeignete Polysiloxane umfassen beispielsweise Methyl-
und Methoxy-Gruppen enthaltende Polysiloxane. Erfindungsgemäß geeignete
perfluorierte Kohlenstoffverbindungen, die auch als „Fluorcarbone” bezeichnet
werden, schließen Substanzen mit perfluorierten Kohlenstoffketten
ein, welche einen wasserabweisenden (hydrophoben) Charakter aufweisen.
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Neben
den vorhergehend beschriebenen Komponenten kann die erfindungsgemäße
Beschichtungszusammensetzung weiterhin auch Entschäumer,
Netzmittel, Trockenstoffe bzw. trocknende Öle und/oder
weitere Additive enthalten.
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Geeignete
Netzmittel umfassen beispielsweise Silikonöle, Dimethylpolysiloxan,
Polyether-modifizierte Dimethylpolysiloxane oder Fluorsilikone.
Netzmittel werden üblicherweise in Mengen von 0,1 bis 1,5
Gew.-% eingesetzt. Mit dem Einsatz der Netzmittel soll ein guter
Verlauf, eine ausreichende Untergrundbenetzung und eine Vermeidung
von „Kraterbildung” beim oder nach dem Auftrag
des Beschichtungsmittels erzielt werden. Zu der Gruppe der Entschäumer
zählen beispielsweise Methylalkylpolysiloxane, Polysiloxancopolymere,
Polyetherblockcopolymere oder auch Silikonöle. Entschäumer
werden üblicherweise in Mengen von 0,2 bis 1,5 Gew.-% eingesetzt.
Die Entschäumer sollen die Bildung von Mikroschaum verhindern
und somit Lufteinschlüssen bzw. sogenannten „pinholes” entgegenwirken.
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Als
Trockenstoffe bzw. Sikkative können erfindungsgemäß alle
aus der Lacktechnik für oxidativ trocknende Öl-
und Alkydharze bekannte Katalysatoren eingesetzt werden. Zu den
sogenannten trocknenden Ölen zählen beispielsweise
native Triglyceride ausgewählt aus Rüböl,
Baumwollsaatöl, Sojaöl, Palmöl, Erdnussöl, Leinöl,
Rizinusöl, Sonnenblumenöl oder deren Umsetzungsprodukte
mit Maleinsäureanhydrid sowie Mischungen der vorgenannten
Substanzen.
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Die
erfindungsgemäße Beschichtungszusammensetzung
kann nach dem Stand der Technik bekannten Herstellungsverfahren
hergestellt und nach bekannten Verfahren appliziert werden. Der
Auftrag der Zusammensetzungen zur Hydrophobierung von Paneelelementkanten
kann maschinell mit einer Sprühanlage oder mit Hilfe einer
Vakuumanlage, die überschüssiges Material durch
Absaugen sofort wieder entfernt, erfolgen. Dazu muss das Beschichtungsmaterial
bei Raumtemperatur in flüssiger Form vorliegen. Gegebenenfalls wird
die Beschichtungszusammensetzung in Heizbehältern geschmolzen
und dann warm aufgetragen.
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Beispielsweise
kann hierzu ein Lösungsmittel, beispielsweise der erfindungsgemäß vorgesehene
flüssige Kohlenwasserstoff, in einem geeigneten Gefäß vorgelegt
und auf entsprechende Temperatur (vorzugsweise 50–90°C,
je nach Art und Typ des verwendeten Wachses) erwärmt werden.
Anschließend wird das Wachs zugegeben und geschmolzen bzw.
gelöst. Schließlich erfolgt die Zugabe der weiteren
Komponenten unter Rühren im warmen Zustand. Die entsprechend
erhaltene Beschichtungszusammensetzung wird dann für die
spätere Applikation warm abgefüllt oder kann sofort
appliziert werden. Die Beschichtung kann bei den vorgenannten erhöhten
Temperaturen bzw. im erwärmten Zustand erfolgen. Der Auftrag
kann mit einem Pinsel oder durch Sprühen erfolgen. Das
Aufbringen der Beschichtungszusammensetzung bei einer Schmelztemperatur
größer als Raumtemperatur, gegebenenfalls unter
Erwärmung der Beschichtungszusammensetzung und/oder der
Seitenkante des Paneelelements, hat den Vorteil, dass das Eindringen
der Zusammensetzung bei erhöhter Temperatur durchgeführt
werden kann und dass nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur
und dem damit verbundenen Aushärten der Zusammensetzung
dieses sich nicht verflüchtigen oder verlagern kann.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt die Aufbringung
der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
an den Längs- und/oder Schmalseiten der Paneelelemente,
beispielsweise auf den Nut- und Federelementen, welche zum Verbinden
der Elemente untereinander eingesetzt werden. Die vorhergehend beschriebenen
Applikationen bzw. die Wahl geeigneter Komponenten in der erfindungsgemäßen
Beschichtungszusammensetzung und insbesondere der Einsatz von Nanopartikeln
bzw. Agglomeraten von Nanopartikeln gestattet ein Eindringen in
die poröse Struktur von üblicherweise für
Paneelelemente verwendeten Holzfaserwerkstoffen. Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein Paneelelement,
vorzugsweise Laminat-Paneelelement oder Fertigparkett-Paneelelement
bzw. ein Paneel bereitgestellt, welches nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren zur Hydrophobierung und unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Beschichtungszusammensetzung erhältlich ist. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform weisen die erfindungsgemäßen
Paneelelemente eine Dickenquellung von weniger als 5%, vorzugsweise
von weniger als 3%, mehr bevorzugt von weniger als 1% und besonders
bevorzugt von weniger als 0,5%, wie mit EN 13329: 2006 (D) gemessen,
auf. Es ist besonders bevorzugt, dass die erfindungsgemäßen
Paneele bzw. Paneelelemente keine gemäß EN
13329: 2006 (D) messbare Dickenquellung aufweisen.
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Die
Verwendung der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
zur Hydrophobierung von Paneelelementen, insbesondere Fußbodenpaneelelementen
und besonders bevorzugt von Laminat-Paneelelementen sieht gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform vor, dass die Zusammensetzung
auf die Längs- und/oder Schmalseiten (Kanten) der Paneelelemente
aufgebracht wird, welche vorzugsweise als Nut- und Federverbindungselemente
ausgestaltet sind. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße
Beschichtungszusammensetzung sowohl auf der Nutseite als auch auf
der Federseite aufgebracht.
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Die
nachfolgenden Beispiele dienen der Veranschaulichung der vorliegenden
Erfindung und sind nicht als Einschränkung zu verstehen.
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Es
wurden mehrere unterschiedliche erfindungsgemäße
Beschichtungszusammensetzungen hergestellt. Einzelne der hergestellten
Beschichtungszusammensetzungen wurden im Hinblick auf ihre Hydrophobierungswirkung
getestet. Hierzu wurden ausgeschnittene Laminatstücke (5
cm × 15 cm) mit verschiedenen erfindungsgemäßen
Beschichtungszusammensetzungen behandelt.
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Die
zu beschichtenden Teile aus handelsüblichen Laminatbrettern
wurden auf eine Größe von 5 cm × 15 cm
ausgeschnitten und von Holzstaub durch Abblasen oder Abpinseln gereinigt.
Die angegebenen erfindungsgemäßen Zusammensetzungen
wurden auf 90°C erhitzt und im flüssigen Zustand
mit einem Pinsel möglichst dünn auf die Kanten
der Laminatstücke aufgetragen. Der Verbrauch beim Auftrag
mit einem Pinsel liegt bei etwa 5–6 g pro gesamtes Laminatblatt
(entspricht ca. 20 g pro m2 Laminatboden).
Die Trocknung der aufgebrachten erfindungsgemäßen
Beschichtungszusammensetzung erfolgte bei Raumtemperatur. Nach Trocknung
der Beschichtungszusammensetzung wurden die Laminatelementproben
für 24 Stunden bei Raumtemperatur in Wasser eingelagert,
um die Dickenquellung gemäß EN 13329:
2006 (D) zu bestimmen. Die Einlagerung erfolgte stehend
mit einer Eintauchtiefe von 5 cm.
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Die
Messung der Dicke des Laminats vor und nach der Einlagerung in Wasser
erfolgte mit handelsüblichen Bügelmessschrauben
an den vorgeschriebenen Stellen. Aus der Differenz ergibt sich die
sogenannte Dickenquellung.
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Die
erhaltenen Ergebnisse sind in der unten angegebenen Tabelle 1 angegeben.
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Beschichtungszusammensetzungen:
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Das
Lösemittel wird jeweils in einem geeigneten Gefäß vorgelegt
und auf 90°C erwärmt. Unter Rühren wird
das Wachs zugegeben und geschmolzen (gelöst). Anschließend
werden die weiteren Komponenten unter Rühren zugetropft
und auf Raumtemperatur abgekühlt. VP PTS 005
| Rohstoff | Gew.-% |
| Shellsol
T | 70,0 |
| Spritzwachs
türkis | 20,0 |
| Ruco
1010 | 10,0 |
VP PTS 026
| Rohstoff | Gew.-% |
| Shellsol
T | 70,0 |
| Spritzwachs
grün | 10,0 |
| Spritzwachs
türkis | 10,0 |
| Ruco
1010 | 10,0 |
VP HNI 073
| Rohstoff | Gew.-% |
| Shellsol
T | 35,0 |
| Spritzwachs
türkis | 20,0 |
| Methyl-/Methoxy-modifiziertes
Polysiloxan | 39,20 |
| Ti-Propylat | 0,80 |
| VP
Dispersion CO 1030 | 5,00 |
VP HNI 090
| Rohstoff | Gew.-% |
| Shellsol
T | 50,0 |
| Spritzwachs
grün | 10,0 |
| Spritzwachs
türkis | 10,0 |
| Methyl-/Methoxy-modifiziertes
Polysiloxan | 29,40 |
| Ti-Propylat | 0,60 |
VP HNI 069
| Rohstoff | Gew.-% |
| Shellsol
T | 50,0 |
| Spritzwachs
türkis | 20,0 |
| Methyl-/Methoxy-modifiziertes
Polysiloxan | 29,40 |
| Ti-Propylat | 0,60 |
VP HNI 089
| Rohstoff | Gew.-% |
| Shellsol
T | 35,0 |
| Spritzwachs
türkis | 10,0 |
| Spritzwachs
rot | 10,0 |
| Methyl-/Methoxy-modifiziertes
Polysiloxan | 29,20 |
| Ti-Propylat | 0,60 |
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Bei
dem Lösemittel „Shellsol T” handelt es
sich um ein isoparaffinisches Kohlenwasserstoffgemisch von flüssigen
aliphatischen Kohlenwasserstoffen. Ruco 1010 ist ein Fluorkohlenwasserstoff
bzw. ein Fluorcarbon-Konzentrat der Firma Rudolf Chemie. Das verwendete
Spritzwachs (türkis, grün bzw. rot) zählt
zu der Klasse der Paraffinwachse und enthält insbesondere
C25 bis C27-Kohlenwasserstoffeinheiten. Das Methyl- und Methoxygruppen
enthaltende Polysiloxan („Methyl-/Methoxy-modifiziertes
Polysiloxan”) ist ein bei Raumtemperatur härtendes
Polysiloxan. Die „VP Dispersion CO 1030” ist ein
nanoskaliges SiO2 in Methoxypropylacetat
auf Basis einer 30%igen Dispersion von Aerosil®9200
in 1-Methoxy-2-Propylacetat.
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Testergebnisse:
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In
der unten gezeigten Tabelle sind die im Rahmen der vorhergehend
beschriebenen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse zusammengefasst: Tabelle 1
| Beschichtungs-Material | Dicke
Nachher | Dicke
Vorher | Differenz | Dickenquellung
in % |
| ohne | 7,164 | 6,119 | 1,045 | 17,08 |
| ohne | 7,136 | 6,082 | 1,054 | 17,33 |
| ohne | 7,126 | 6,105 | 1,021 | 16,72 |
| ohne | 7,141 | 6,055 | 1,086 | 17,20 |
| Pts
026 | 6,108 | 6,097 | 0,011 | 0,19 |
| Pts
026 | 6,109 | 6,086 | 0,023 | 0,38 |
| Hni
073 | 6,250 | 6,158 | 0,092 | 1,49 |
| Hni
073 | 7,810 | 7,801 | 0,009 | 0,12 |
-
Die
oben gezeigte Tabelle spiegelt erhaltene Testergebnisse wieder.
Bei den mit der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
hydrophobierten Paneelelementen wurde durchgehend eine Dickenquellung
von deutlich unter 0,5% gemessen. Durch die Verwendung von Nanopartikeln
und Agglomeraten von Nanopartikeln werden insbesondere die Poren
der Holzfaserstoffe verschlossen, was zu einer lang anhaltenden
Hydrophobierung führt. Die Verwendung von Nanopartikeln
und Agglomeraten von Nanopartikeln in Kombination mit beispielsweise
Titanalkoholaten führt vorzugsweise zu einer chemischen
Anbindung an die Zellulose bzw. die Holzfaserwerkstoffe im Laminat
und trägt ebenfalls zu einer dauerhaften Feuchtigkeitssperre
an den Seitenrändern des Paneelelements bei. Ohne Beschichtung
liegt die Quellung der verwendeten Paneelelemente bei 16–18%.
Insoweit zeigen die erhaltenen Ergebnisse eindeutig die mit Hilfe
der erfindungsgemäßen Beschichtungszusammensetzung
erzielten Vorteile.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - US 6608131 [0008]
- - US 4897291 [0008]
- - US 5342436 [0008]
- - US 5295341 [0009]
- - WO 96/27721 [0009]
-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - EN 13329:
2006 (D) [0014]
- - EN 13329: 2006 (D) [0038]
- - EN 13329: 2006 (D) [0038]
- - EN 13329: 2006 (D) [0042]