DE102011088149A1 - A coated composite comprising a composite material - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung beschreibt einen Verbundkörper, umfassend ein Verbundmaterial, enthaltend zumindest ein zellulosehaltiges Material und zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat, wobei der Formkörper mindestens eine Beschichtung, die mit dem Verbundmaterial in Verbindung steht, aufweist.The present invention describes a composite body comprising a composite material comprising at least one cellulosic material and at least one poly (alkyl) (meth) acrylate, the molding having at least one coating associated with the composite material.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundkörper, umfassend ein Verbundmaterial, enthaltend zumindest ein zellulosehaltiges Material und zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat sowie mindestens eine Beschichtung, die mit dem Verbundmaterial in Verbindung steht. Des Weiteren beschreibt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Verbundkörpers. The present invention relates to a composite comprising a composite material containing at least one cellulosic material and at least one poly (alkyl) (meth) acrylate and at least one coating associated with the composite material. Furthermore, the present invention describes a method for producing such a composite body.
Verbundkörper bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen dreidimensionalen Körper, umfassend bevorzugt mindestens einen Formkörper und/oder einen Gußkörper aus dem erfindungsgemäßen Verbundmaterial und mindestens eine Beschichtung. Composite body referred to in the context of the present invention, a three-dimensional body comprising preferably at least one molded body and / or a casting of the composite material according to the invention and at least one coating.
Verbundmaterial bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Zusammensetzung enthaltend zumindest ein zellulosehaltiges Material und zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat. Bevorzugt handelt es sich dabei um eine Formmasse bzw. eine Reaktivlösung oder einen Sirup, welche(r) für Gußverfahren eingesetzt werden kann. Composite material in the context of the present invention denotes a composition comprising at least one cellulosic material and at least one poly (alkyl) (meth) acrylate. This is preferably a molding compound or a reactive solution or a syrup, which can be used for casting processes.
Formkörper bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen dreidimensionalen Körper, der durch ein thermoplastisches Umformungsverfahren, bevorzugt Extrusion oder Spritzguß, aus einem erfindungsgemäßen Verbundmaterial hergestellt wurde. Gußkörper bezeichnet im Rahmen der vorliegenden Erfindung einen dreidimensionalen Körper, der durch ein Gußverfahren aus einem erfindungsgemäßen Verbundmaterial hergestellt wurde.Shaped body in the context of the present invention, a three-dimensional body which has been prepared by a thermoplastic deformation process, preferably extrusion or injection molding, of a composite material according to the invention. Casting in the context of the present invention, a three-dimensional body, which was prepared by a casting process of a composite material according to the invention.
Verbundkörper aus zumindest einem zellulosehaltigen Material und zumindest einem Kunststoff werden heutzutage insbesondere in Form von Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen, sogenannte WPCs „Wood plastic composites“, großtechnisch hergestellt. Im Rahmen der nachfolgend beschriebenen Erfindung werden die Begriffe „Holz-Kunststoff-Verbundmaterial(ien)“, „Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoff(e)“ und „WPC(s)“ synonym verwendet. Die Begriffe „Verbundmaterial“, „WPC-Material“ und „Verbundwerkstoff“ werden ebenfalls synonym verwendet.Composite bodies of at least one cellulosic material and at least one plastic are nowadays produced industrially, in particular in the form of wood-plastic composites, so-called WPCs "wood plastic composites". In the context of the invention described below, the terms "wood-plastic composite (s)", "wood-plastic composite (s)" and "WPC (s)" are used interchangeably. The terms "composite", "WPC material" and "composite" are also used interchangeably.
Historisch betrachtet werden Vollholz und traditionelle Holzwerkstoffe in der Regel als Bau- und Möbelwerkstoffe genutzt. Die WPC-Materialien haben diese klassischen Anwendungsbereiche aufgrund von verbesserten Formgebungsverfahren um wesentliche neue Einsatzmöglichkeiten erweitert.Historically, solid wood and traditional wood-based materials are typically used as building and furniture materials. The WPC materials have expanded these classic applications to include significant new uses due to improved molding techniques.
Bei WPC Materialien handelt es sich üblicher Weise um eine Verbindung von Holzpartikeln (wie Holzsplitter, Sägespäne, Holzfasern oder Holzmehle) mit einer Kunststoffmatrix. Als Kunststoffmatrix dienen in der Regel thermoplastische Kunststoffe.WPC materials are usually a combination of wood particles (such as wood chips, sawdust, wood fibers or wood flour) with a plastic matrix. As a plastic matrix usually serve thermoplastics.
Bei der ursprünglichen Entwicklung der WPCs in Nordamerika wurde Holz primär als billiger Füllstoff eingesetzt. Die Kosten für die Holzspäne liegen bei einem Bruchteil der alternativ dafür eingesetzten Kunststoffe, womit der Holzanteil die Materialkosten im Produkt verbilligt. Im Vergleich zu den eingesetzten Kunststoffen besitzt Holz einen höheren Elastizitätsmodul, so dass sich bei einer optimierten Holz-Kunststoff-Kombination gegenüber dem reinen Kunststoff bessere mechanische Eigenschaften ergeben.In the original development of WPCs in North America, wood was primarily used as a cheap filler. The cost of wood shavings is a fraction of the alternative plastics used, making the share of wood cheaper in the product. Compared to the plastics used, wood has a higher modulus of elasticity, so that better mechanical properties result from an optimized wood-plastic combination compared to pure plastic.
Weltweit dominieren drei Kunststoffe in beinahe allen kommerziell hergestellten WPC-Materialien. Während in Amerika vorwiegend Polyethylen (PE) zum Einsatz gelangt, wird in Europa hauptsächlich Polypropylen (PP) verwendet. In Asien wird sehr häufig Polyvinylchlorid (PVC) als WPC-Kunststoff genutzt. Allen drei Kunststoffen ist gemein, das sie Massenkunststoffe darstellen und daher relativ preisgünstig zu haben sind. Dieser kommerzielle Gesichtspunkt ist mit unter ein Grund, warum sich die WPC-Forschung maßgeblich nur mit den genannten thermoplastischen Kunststoffen beschäftigt hat. Three plastics dominate the world in almost all commercially produced WPC materials. While predominantly polyethylene (PE) is used in America, mainly polypropylene (PP) is used in Europe. In Asia polyvinyl chloride (PVC) is often used as WPC plastic. All three plastics have in common that they represent mass plastics and therefore are relatively inexpensive to have. This commercial aspect is one of the reasons why WPC research was only concerned with the mentioned thermoplastics.
Auf der anderen Seite ist es nach wie vor eine Herausforderung, Naturfasern (wie z.B. Zellulose) an Polymere dauerhaft anzubinden. Bei den genannten Kunststoffen PE, PP und PVC ist die Anbindung an Holzfasern mittels Haftvermittler infolge einer Jahrzehnte langen Entwicklung hinreichend gut gelöst.On the other hand, it is still a challenge to permanently bind natural fibers (such as cellulose) to polymers. In the case of the plastics PE, PP and PVC mentioned above, the connection to wood fibers by means of adhesion promoters has been solved sufficiently well as a result of decades of development.
Die derzeitige Weiterentwicklung der WPC Werkstoffe beschäftigt sich neben der Optimierung der Prozesstechnologie sehr stark mit der Verbesserung von Produkteigenschaften bzw. mit auf für bestimmte Einsatzzwecke maßgeschneiderten Eigenschaften. The current development of WPC materials is, in addition to the optimization of process technology, very much concerned with the improvement of product properties or properties tailored to specific applications.
WPC-Werkstoffe werden derzeit vornehmlich im Außeneinsatz verwendet. Eine große Anwendung für WPC sind Terrassenpaneele, sogenannte „Deckings“. Hier konkurrieren WPC Materialien hauptsächlich gegen Edelhölzer aus subtropischen Regionen. In Bauanwendungen erwartet man von WPC Materialien neben der Materialfestigkeit höchste Dauerhaftigkeit, mindestens aber eine vergleichbare zu resistenten Naturhölzern.WPC materials are currently used primarily in outdoor applications. A large application for WPC are patio panels, so-called "deckings". Here, WPC materials mainly compete against Precious woods from subtropical regions. In construction applications, WPC materials are expected to have the highest durability in addition to material strength, but at least comparable to resistant natural woods.
Aufgrund der verwendeten Einsatzstoffe unterliegen WPC-Materialien in der Regel im Außenbereich einer Veränderung durch Witterungseinflüsse. Der Grad der Alterung ist einerseits abhängig von der Resistenz der verwendeten Holzfasern, andererseits auch vom Langzeitverhalten des eingesetzten Kunststoffs.Due to the raw materials used, WPC materials are generally subject to changes in the outdoor area due to the effects of weathering. The degree of aging depends on the one hand on the resistance of the wood fibers used, on the other hand also on the long-term behavior of the plastic used.
Es ist allgemein bekannt, dass Kunststoffe sehr weit gefasste Produkteigenschaftsbereiche aufweisen. Dieses betrifft sowohl thermische als auch mechanische und Langfrist-Eigenschaften. Vor dem Hintergrund der Entwicklung dauerhafter WPC Materialien für den Außenbereich besteht somit nach wie vor ein Bedarf an Verbundwerkstoffen mit besserer Witterungsbeständigkeit im Vergleich zu WPCs auf Basis von Polyolefinen.It is well known that plastics have very broad product characteristics. This applies to both thermal and mechanical and long-term properties. With the development of durable outdoor WPC materials, there is still a need for composites with better weatherability compared to polyolefin based WPCs.
Die Herstellung von WPC Verbundkörpern geschieht häufig über Spritzguss- bzw. Extrusionsverfahren und findet somit durch Plastifizierungsvorgänge bei Schmelzetemperatur der Kunststoffkomponente statt. Auch, aber eher weniger verbreitet, sind nass-chemische Polymerisationsprozesse mit Holzpartikeln.The production of WPC composites is often done by injection molding or extrusion process and thus takes place by plasticizing at melt temperature of the plastic component. Also, but rather less common, are wet-chemical polymerisation processes with wood particles.
Polymethylmethacrylat, kurz PMMA, ist bekannt für extreme Witterungsbeständigkeit und hohe mechanische Festigkeiten. Es ist damit im Eigenschaftsspektrum gut geeignet für Bauanwendungen. Für WPC-Anwendungen hat sich dieses Material bislang jedoch nicht durchgesetzt, da extrudierte Formkörper, die aus diesem Material hergestellt wurden eine relativ hohe Wasseraufnahme zeigen. Derartige Formkörper sind beispielsweise in
Marktgängige WPC-Materialien, die über eine längere Zeit einer Bewitterung ausgesetzt waren, können nur sehr schwer aufgearbeitet werden. Hierzu ist festzuhalten, dass auf den üblich eingesetzten Polymeren Beschichtungen wie z. B. Grundierungen, Lacke oder Lasuren nur schwer haften. Demgemäß können diese WPC-Verbundkörper nicht aufgearbeitet werden und werden nach relativ kurzer Zeit ausgetauscht. WPC-Materialien auf Basis von PVC weisen zudem relativ große Probleme hinsichtlich deren Umweltverträglichkeit auf.Commercially available WPC materials that have been exposed to weathering for a long time are difficult to recycle. It should be noted that on the commonly used polymers coatings such. B. primers, paints or glazes difficult to adhere. Accordingly, these WPC composite bodies can not be worked up and are replaced after a relatively short time. WPC materials based on PVC also have relatively large problems with regard to their environmental compatibility.
In Anbetracht des Standes der Technik war es nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Verbundkörper, umfassend ein Verbundmaterial, enthaltend zumindest ein zellulosehaltiges Material und zumindest ein Polymer, zur Verfügung zu stellen, das ein verbessertes Eigenschaftsprofil aufweist. In view of the prior art, it was therefore an object of the present invention to provide a composite body comprising a composite material containing at least one cellulosic material and at least one polymer having an improved property profile.
Insbesondere sollte der Verbundkörper eine sehr hohe Witterungsbeständigkeit aufweisen, wobei der Verbundkörper nach einer Bewitterung leicht aufgearbeitet werden können sollte. Demgemäß sollten bewitterte Verbundkörper ein ähnliches Eigenschaftsprofil wie Holz zeigen, so dass diese auch ohne Spezialkenntnisse und teure Werkzeuge aufgearbeitet und wiederhergestellt werden können sollten.In particular, the composite should have a very high weather resistance, wherein the composite should be able to be easily worked after weathering. Accordingly, weathered composites should show a similar property profile to wood so that they could be refurbished and restored without special knowledge and expensive tools.
Weiterhin war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Verbundkörper bereitzustellen, dessen Farbe auf bestimmte Kundenwünsche leicht einstellbar ist, ohne dass hierdurch eine aufwendige Anpassung in der Herstellung der Verbundkörper als solche notwendig wäre. Hierbei sollte auch die Farbe von bereits verbauten Verbundkörpern anpassbar sein.Furthermore, it was an object of the present invention to provide a composite whose color is easily adjustable to specific customer requirements, without this would be a costly adaptation in the manufacture of the composite body as such would be necessary. Here, the color of already built composite bodies should be customizable.
Eine weitere Aufgabe kann darin gesehen werden, einen Verbundkörper auf Basis von WPC-Materialien bereitzustellen, der einfach, kostengünstig und umweltfreundlich hergestellt und verarbeitet werden kann. Insbesondere sollten die verwendeten Formkörper durch Extrusion erhältlich sein und durch übliche Standardverfahren, die insbesondere bei der Be- und Verarbeitung von Holz eingesetzt werden, verarbeitet werden können. Hierbei sollte sollten die Verbundkörper relativ gut wiederverwertet werden können, ohne dass Umweltschäden zu befürchten wären.Another object can be seen to provide a composite based on WPC materials that can be manufactured and processed easily, inexpensively, and in an environmentally friendly manner. In particular, the moldings used should be obtainable by extrusion and processed by conventional standard methods, which are used in particular in the treatment and processing of wood. Here, the composite body should be able to be recycled relatively well, without environmental damage would be feared.
Eine Aufgabe bestand insbesondere darin Verbundkörper mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften bereitzustellen.One particular task was to provide composites with excellent mechanical properties.
Weitere nicht explizit genannte Aufgaben ergeben sich aus dem Gesamtzusammenhang der nachfolgenden Beschreibung, Beispiele und Ansprüche.Other tasks that are not explicitly mentioned emerge from the overall context of the following description, examples and claims.
Gelöst werden diese sowie weitere nicht explizit genannte Aufgaben, die jedoch aus den hierin einleitend diskutierten Zusammenhängen ohne weiteres ableitbar oder erschließbar sind, durch einen Formkörper mit allen Merkmalen des Patentanspruchs 1. These and other objects which are not explicitly mentioned but which are readily derivable or deducible from the contexts discussed hereinbelow, are solved by means of a molded article having all the features of patent claim 1.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist dementsprechend ein Verbundkörper, umfassend ein Verbundmaterial, enthaltend zumindest ein zellulosehaltiges Material und zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass der Verbundkörper mindestens eine Beschichtung, die mit dem Verbundmaterial in Verbindung steht, aufweist. The present invention accordingly provides a composite comprising a composite material comprising at least one cellulosic material and at least one poly (alkyl) (meth) acrylate, characterized in that the composite has at least one coating associated with the composite material, having.
Der Verbundkörper weist eine sehr hohe Witterungsbeständigkeit auf, wobei der Verbundkörper nach einer Bewitterung leicht aufgearbeitet werden kann. Demgemäß zeigen bewitterte Verbundkörper ein ähnliches Eigenschaftsprofil wie Holz, so dass diese auch ohne Spezialkenntnisse und teure Werkzeuge aufgearbeitet und wiederhergestellt werden können.The composite has a very high weather resistance, wherein the composite body can be easily worked after weathering. Accordingly, weathered composites show a similar property profile to wood, so that they can be worked up and restored without special knowledge and expensive tools.
Weiterhin kann die Farbe eines erfindungsgemäßen Verbundkörpers auf bestimmte Kundenwünsche leicht eingestellt werden, ohne dass hierdurch eine aufwendige Anpassung in der Herstellung der Verbundkörper als solche notwendig wäre. Hierbei kann die Farbe von bereits verbauten Verbundkörpern an geänderte Wünsche des Verbrauchers angepasst werden.Furthermore, the color of a composite body according to the invention can be easily adjusted to specific customer requirements, without this necessitating a costly adaptation in the production of the composite body as such. Here, the color of already installed composite bodies can be adapted to changed wishes of the consumer.
Ferner kann ein erfindungsgemäßer Verbundkörper auf Basis von WPC-Materialien einfach, kostengünstig und umweltfreundlich hergestellt und verarbeitet werden. Insbesondere sind bevorzugte Formkörper durch Extrusion erhältlich und können durch übliche Standardverfahren, die insbesondere bei der Be- und Verarbeitung von Holz eingesetzt werden, verarbeitet werden. Hierbei kann der Verbundkörper relativ gut wiederverwertet werden, ohne dass Umweltschäden zu befürchten sind.Furthermore, a composite body according to the invention based on WPC materials can be produced and processed in a simple, cost-effective and environmentally friendly manner. In particular, preferred moldings are obtainable by extrusion and can be processed by conventional standard methods, which are used in particular in the treatment and processing of wood. Here, the composite body can be recycled relatively well, without environmental damage to be feared.
Darüber hinaus zeigen Verbundkörper der vorliegenden Erfindung ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, die den Merkmalen von Konstruktionsholz entsprechen oder diese übertreffen.In addition, composites of the present invention exhibit excellent mechanical properties that match or exceed the characteristics of structural wood.
Die erfindungsgemäßen Verbundkörper sind für den Praxiseinsatz im Freien bestens geeignet, da diese eine geringe Wasseraufnahme, große Formstabilität durch geringes Quellverhalten und hohe mechanische Festigkeit aufweisen.The composite bodies of the invention are ideally suited for outdoor use, since they have a low water absorption, high dimensional stability due to low swelling behavior and high mechanical strength.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Verbundkörper z. B. im Vergleich zu ähnlichen Körpern aus reinem Holz sind darin zu sehen, dass die erfindungsgemäßen Verbundkörper nicht faulen. Im Gegensatz zu z. B. Holz können die erfindungsgemäßen WPC-Verbundkörper somit auch im Freien bzw. in Feuchträumen oder Gewächshäusern eingesetzt werden. Durch die Lackierfähigkeit kann der Schutz noch einmal verbessert werden.Further advantages of the composite according to the invention z. B. in comparison to similar bodies of pure wood can be seen in the fact that the composite bodies according to the invention do not rot. In contrast to z. B. wood, the WPC composite body according to the invention can thus be used outdoors or in wet rooms or greenhouses. The paintability of the protection can be improved again.
Im Vergleich zu Holzbauteilen weisen die erfindungsgemäßen Verbundkörper den Vorteil auf, dass sie nicht von Parasiten befallen werden und somit langfristig stabil bleiben bzw. in Gebieten eingesetzt werden können, in denen konventionelle Holzbauteile nicht eingesetzt werden können. So ist die Einfuhr von Holz in bestimmte Länder wegen möglichem Parasitenbefall beschränkt. Diese Beschränkung entfällt bei den erfindungsgemäßen Verbundkörpern.In comparison to wood components, the composite bodies according to the invention have the advantage that they are not attacked by parasites and thus remain stable in the long term or can be used in areas in which conventional wood components can not be used. Thus, the import of wood into certain countries is limited because of possible parasite infestation. This restriction is omitted in the composites of the invention.
Die erfindungsgemäßen Verbundkörper können Hohlkammern aufweisen. Diese können mit Dämmmaterialien gefüllt werden um die Wärmedämmeigenschaften oder Schallschutzeigenschaften zu verbessern, diese können aber auch mit Verstärkungen gefüllt werden um die Tragfähigkeit der erfindungsgemäßen Verbundmaterialien zu verbessern. Dabei kann es sich um hoch belastbare Teile z. B. aus Eisen oder Carbon etc. handeln. Mit den erfindungsgemäßen Verbundmaterialien können somit z.B. Tragwerksteile hergestellt werden, die denen aus reinem Holz oder Metall im Sinne von Traglast bzw. Witterungsschutz weit überlegen sind. Hierbei ist im Vergleich zu diesen Materialien insbesondere auf den geringen Aufwand hinsichtlich von Renovierung und Instandhaltung hinzuweisen, den die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien benötigen.The composite bodies according to the invention may have hollow chambers. These can be filled with insulating materials to improve the thermal insulation properties or soundproofing properties, but these can also be filled with reinforcements to improve the carrying capacity of the composite materials according to the invention. These can be highly resilient parts z. B. iron or carbon, etc. act. Thus, with the composite materials according to the invention, e.g. Structural parts are manufactured, which are far superior to those made of pure wood or metal in terms of load or weather protection. In this case, in comparison with these materials, particular attention must be drawn to the low cost of renovation and maintenance required by the composite materials according to the invention.
Im Gegensatz zu Holz verändert sich die Farbe der erfindungsgemäßen Verbundkörper deutlich weniger und langsamer und kann durch Lackieren wieder aufgefrischt werden. Ein erfindungsgemäßer Verbundkörper weist mindestens ein Verbundmaterial auf, enthaltend zumindest ein zellulosehaltiges Material und zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat.In contrast to wood, the color of the composite body according to the invention changes significantly less and slower and can be refreshed by painting again. A composite according to the invention comprises at least one composite material containing at least one cellulosic material and at least one poly (alkyl) (meth) acrylate.
Unter Poly(alkyl)(meth)acrylat-Matrixmaterial wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Matrixmaterial verstanden, dass ausschließlich Poly(alkyl)(meth)acrylat als Polymerkomponente enthält aber auch ein Matrixmaterial, das einen Blend aus verschiedenen Poly(alkyl)(meth)acrylaten oder Poly(alkyl)(meth)acrylat(en) und anderen Polymeren enthält aber auch ein Matrixmaterial, bei dem es sich um ein Copolymer aus zumindest einem Poly(alkyl)(meth)acrylat und weiteren Comonomeren, bevorzugt Styrol, α-Methylstyrol, (Meth)acrylsäure und/oder (Alkyl)acrylate, zyklische Carbonsäureanhydrid-Derivate, besonders bevorzugt Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid, Glutaconsäureanhydrid, Glutarsäureanhydrid, (Alkyl)(meth)acrylamide, (Alkyl)(meth)acrylimide, N-Vinylpyrolidon, Vinylacetat, Ethylen oder Propylen, handelt.In the context of the present invention, poly (alkyl) (meth) acrylate matrix material is understood as meaning a matrix material which contains exclusively poly (alkyl) (meth) acrylate as the polymer component but also a matrix material which comprises a blend of different poly (alkyl) (meth ) acrylates or poly (alkyl) (meth) acrylate (s) and other polymers but also contains a matrix material which is a copolymer of at least one poly (alkyl) (meth) acrylate and other comonomers, preferably styrene, α- Methylstyrene, (meth) acrylic acid and / or (alkyl) acrylates, cyclic carboxylic anhydride derivatives, especially preferably maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, glutaconic anhydride, glutaric anhydride, (alkyl) (meth) acrylamides, (alkyl) (meth) acrylimides, N-vinylpyrolidone, vinyl acetate, ethylene or propylene.
Die Verbundkörper können aus dem Verbundmaterial enthaltened Poly(alkyl)(meth)acrylate können durch Gussverfahren aus Reaktivharzen erhalten werden, wodurch eine ausreichende Haftung zwischen dem zellulosehaltigen Material und dem Polymer erhalten wird. Die so hergestellten Verbundkörper sind jedoch relativ teuer, so dass bevorzugte Verbundmaterialien bevorzugt durch thermoplastische Verfahren verarbeitet werden können. Bei einer Verwendung eines thermoplastischen Verbundmaterials hat sich bei Poly(alkyl)(meth)acrylats als Matrixmaterial dessen Fließverhalten als wichtiges Kriterium herausgestellt. Das erfindungsgemäß als Matrixmaterial verwendete Poly(alkyl)(meth)acrylat weist daher vorzugsweise einen Schmelzindex MVR [230°C, 3.8kg] im Bereich von 0,5–30 ml/10min, bevorzugt 1–20 ml/10min und besonders bevorzugt im Bereich von 1–10 ml/10min auf, gemessen gemäß
Versuche mit verschiedene Poly(alkyl)(meth)acrylat Qualitäten haben gezeigt, dass bei zu hochmolekularen Poly(alkyl)(meth)acrylat-Schmelzen eine Vermischung mit z. B. Holzpartikeln nur sehr schwer möglich ist, da beim notwendigen Temperaturanstieg eine einsetzende Schädigung der Holzpartikel gefunden wurde. Bei zu niedermolekularem Poly(alkyl)(meth)acrylat kann es zu Problemen mit dem „Aufschwimmen“ der Holzfasern im Plastifiziergerät und somit zu Schwierigkeiten mit der Durchmischung der Komponenten kommen. Besonders bevorzugt wird Polymethyl(meth)acrylat, Polyethyl(meth)acrylat oder Polybutyl(meth)acrylat verwendet.Experiments with various poly (alkyl) (meth) acrylate grades have shown that when the poly (alkyl) (meth) acrylate melts are too high in molecular weight, they can be mixed with, for example, sodium chloride. B. wood particles is very difficult, since the necessary temperature increase an incipient damage of the wood particles was found. Too low molecular weight poly (alkyl) (meth) acrylate may cause problems with the "floating" of the wood fibers in the plasticizer and thus difficulties with the mixing of the components. Particular preference is given to using polymethyl (meth) acrylate, polyethyl (meth) acrylate or polybutyl (meth) acrylate.
„Alkyl“ im Poly(alkyl)(meth)acrylat steht für einen verzweigten oder unverzweigten, cyclischen oder linearen Alkylrest mit 1 bis 20, bevorzugt 1 bis 8, besonders bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, welcher mit funktionellen Gruppen substituiert sein oder Heteroatome wie O, S oder N aufweisen kann. Bevorzugt handelt es sich um einen Methyl, Ethyl, Butyl oder Cyclohexyl-Rest. Besonders bevorzugt wird Polymethyl(meth)acrylat, Polyethyl(meth)acrylat oder Polybutyl(meth)acrylat verwendet, wobei Polymethylmethacrylat (PMMA) besonders bevorzugt ist."Alkyl" in the poly (alkyl) (meth) acrylate is a branched or unbranched, cyclic or linear alkyl radical having 1 to 20, preferably 1 to 8, particularly preferably 1 to 4 carbon atoms which are substituted by functional groups or heteroatoms such as O. , S or N. It is preferably a methyl, ethyl, butyl or cyclohexyl radical. Polymethyl (meth) acrylate, polyethyl (meth) acrylate or polybutyl (meth) acrylate is particularly preferably used, with polymethyl methacrylate (PMMA) being particularly preferred.
Die Bezeichnung „(Meth)acrylat“ steht im Rahmen der vorliegenden Erfindung generell und ganz allgemein sowohl für Methacrylate als auch für Acrylate als auch für Mischungen von beidem. Poly(alkyl)(meth)acrylate sind Polymere, die durch Polymerisation einer Monomerenmischung erhältlich sind, die bevorzugt mindestens 60 Gew. %, besonders bevorzugt mindestens 80 Gew. % (Meth)acrylate aufweist, bezogen auf das Gesamtgewicht der zu polymerisierenden Monomere. Bevorzugte Poly(meth)acrylate sind durch Polymerisation von Mischungen erhältlich, die mindestens 20 Gew. %, insbesondere mindestens 60 Gew. % und besonders bevorzugt mindestens 80 Gew. %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der zu polymerisierenden Monomere, Methylmethacrylat aufweisen. Diese Polymere werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung als Polymethylmethacrylate bezeichnet.The term "(meth) acrylate" in the context of the present invention is generally and generally applicable to both methacrylates and acrylates, as well as mixtures of both. Poly (alkyl) (meth) acrylates are polymers which are obtainable by polymerization of a monomer mixture which preferably has at least 60% by weight, particularly preferably at least 80% by weight of (meth) acrylates, based on the total weight of the monomers to be polymerized. Preferred poly (meth) acrylates are obtainable by polymerization of mixtures which have at least 20% by weight, in particular at least 60% by weight and particularly preferably at least 80% by weight, based in each case on the total weight of the monomers to be polymerized, of methyl methacrylate. These polymers are referred to in the context of the present invention as polymethyl methacrylates.
Der Anteil an Poly(alkyl)(meth)acrylat im bevorzugt einzusetzenden Verbundmaterial kann in weiten Bereichen variieren. Vorzugsweise werden zwischen 0,5 und 70 Gew. %, bevorzugt zwischen 1 Gew.% und 50 Gew.%, besonders bevorzugt zwischen 2 Gew.% und 40 Gew. %, ganz besonders bevorzugt zwischen 3 Gew.% und 30 Gew. %, speziell bevorzugt im Bereich 5 Gew.% bis 25 Gew.% Poly(alkyl)(meth)acrylat, bezogen auf das Gewicht des Verbundmaterials eingesetzt. The proportion of poly (alkyl) (meth) acrylate in the preferably used composite material can vary within wide ranges. Preferably, between 0.5 and 70% by weight, preferably between 1% by weight and 50% by weight, particularly preferably between 2% by weight and 40% by weight, very particularly preferably between 3% by weight and 30% by weight. , particularly preferably in the range 5 wt.% To 25 wt.% Poly (alkyl) (meth) acrylate, based on the weight of the composite material used.
Neben dem Poly(alkyl)(meth)acrylat Matrixmaterial kann das Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung vorzugsweise zumindest einen mit zellulosekompatiblen Haftvermittler umfassen. Unter einem „mit Zellulose kompatiblen Haftvermittler“ wird ein Haftvermittler verstanden, der funktionelle Gruppen enthält, welche mit den OH-Gruppen der Zellulose Wasserstoffbrückenbindungen, ionische Bindungen oder chemische Verbindungen bilden können. In addition to the poly (alkyl) (meth) acrylate matrix material, the composite of the present invention may preferably comprise at least one cellulosic adhesive. A "cellulose-compatible adhesion promoter" is understood to mean a coupling agent which contains functional groups which can form hydrogen bonds, ionic bonds or chemical compounds with the OH groups of the cellulose.
In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der Haftvermittler als separate Komponente neben dem Matrixmaterial (Komponente a) in die Formulierung des Verbundmaterials zugegeben. D.h. das Matrixmaterial kann zwar ein Copolymer sein, der Haftvermittler bildet in dieser Ausführungsform jedoch kein Copolymer mit dem Matrixpolymer bzw. ist nicht Bestandteil eines Matrixcopolymers. Bei dem hierbei bevorzugt verwendeten Haftvermittler handelt es sich vorzugsweise um ein Copolymer umfassend ein oder mehrere Monomer(e) ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zyklischen Carbonsäureanhydrid-Derivaten wie z. B. Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid und Glutaconsäureanhydrid, (Meth)acrylsäurederivaten wie z.B. Methacrylsäure oder Acrylsäure, Amino-, Imid-Monomere und Epoxy-Gruppen enthaltenden Monomere, bevorzugt (Alkyl)(meth)acrylamide, (Alkyl)(meth)acrylimide, N-Vinylpyrolidon. Weiterhin können ein oder mehrere Monomere ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Styrol, α-Methylstyrol, α-Ethylstyrol, Acrylaten, Methacrylaten, Vinylacetat, Ethylen oder Propylen enthalten sein. In a first preferred embodiment of the present invention, the adhesion promoter is added as a separate component in addition to the matrix material (component a) in the formulation of the composite material. Although the matrix material may indeed be a copolymer, in this embodiment the adhesion promoter does not form a copolymer with the matrix polymer or is not part of a matrix copolymer. The adhesion promoter which is preferably used here is preferably a copolymer comprising one or more monomers (e) selected from the group consisting of cyclic carboxylic anhydride derivatives, such as, for example, Example, maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and Glutaconsäureanhydrid, (meth) acrylic acid derivatives such as methacrylic acid or acrylic acid, amino, imide monomers and monomers containing epoxy groups, preferably (alkyl) (meth) acrylamides, (alkyl) (meth) acrylimides, N-vinylpyrolidone. Furthermore, one or more monomers selected from the group consisting of styrene, α-methylstyrene, α-ethylstyrene, acrylates, methacrylates, vinyl acetate, ethylene or propylene may be included.
Die Copolymere des Haftvermittlers können mit statistischer Verteilung der Monomereinheiten aber auch als Pfropf-Copolymer oder Blockcopolymer verwendet werden. Als zyklische Carbonsäureanhydrid-Derivate werden bevorzugt solche mit einem 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring, besonders bevorzugt Maleinsäureanhydrid, Itaconsäureanhydrid, Citraconsäureanhydrid und Glutaconsäureanhydrid, verwendet. The copolymers of the coupling agent can be used with random distribution of the monomer units but also as a graft copolymer or block copolymer. As the cyclic carboxylic acid anhydride derivatives, those having a 5-, 6- or 7-membered ring, particularly preferably maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride and glutaconic anhydride are preferably used.
„Alkyl“ im Haftvermittlercoploymer steht für einen verzweigten oder unverzweigten, cyclischen oder linearen Alkylrest mit 1 bis 20, bevorzugt 1 bis 8, besonders bevorzugt 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, welcher mit funktionellen Gruppen substituiert sein oder Heteroatome wie O, S oder N aufweisen kann. Bevorzugt handelt es sich um einen Methyl, Ethyl, Butyl oder Cyclohexyl-Rest."Alkyl" in the coupling agent copolymer stands for a branched or unbranched, cyclic or linear alkyl radical having 1 to 20, preferably 1 to 8, particularly preferably 1 to 4, carbon atoms which may be substituted by functional groups or heteroatoms such as O, S or N. It is preferably a methyl, ethyl, butyl or cyclohexyl radical.
Bei dem erfindungsgemäß bevorzugt einzusetzenden Haftvermittler kann es sich gemäß einer ersten Ausführungsform bevorzugt um ein niedrig-molekulares Copolymer handeln. Besonders bevorzugt um ein Styrol- Maleinsäureanhydrid Copolymer, ganz besonders bevorzugt um ein unter dem Markenname XIRAN® SMA der niederländischen Firma Polyscope Polymers B.V. kommerziell verfügbares Polymer.The adhesion promoter which is preferably to be used according to the invention may, according to a first embodiment, preferably be a low molecular weight copolymer. Particularly preferred is a styrene-maleic anhydride copolymer, most preferably a commercially available under the brand name XIRAN ® SMA the Dutch company Polyscope Polymers BV polymer.
Der Schmelzindex MVR [230°C, 3,8kg] des Haftvermittler Copolymers liegt bevorzugt im Bereich von 1–30 ml/10min, besonders bevorzugt 2–20 ml/10min und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3–15 ml/10min. Der Anteil des Haftvermittlers bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäß einzusetzenden Verbundmaterials ist in dieser Ausführungsform abhängig von der Konzentration der zur Zellulose hin befähigten brückenbildenden funktionalen Gruppen innerhalb des Haftvermittlers. Der Anteil des Haftvermittlers kann schwanken zwischen 0,5 und 70 Gew. %, bevorzugt 1 Gew.% und 50 Gew.%, besonders bevorzugt 1 Gew.% und 40 Gew. %, ganz besonders bevorzugt 2 Gew.% und 30 Gew. %, speziell bevorzugt im Bereich 3 Gew.% bis 25 Gew.% und ganz speziell bevorzugt im Bereich 3 Gew.% bis 15 Gew.%. In einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform wird ein Styrol- Maleinsäureanhydrid Copolymer – namentlich Xiran® SZ 22065 – mit ca. 20–22 Gew. % wirksamer Maleinsäureanhydrid-Gruppen eingesetzt. The melt index MVR [230 ° C., 3.8 kg] of the adhesion promoter copolymer is preferably in the range of 1-30 ml / 10 min, more preferably 2-20 ml / 10 min and most preferably in the range of 3-15 ml / 10 min. The proportion of the adhesion promoter based on the total weight of the composite material to be used according to the invention in this embodiment depends on the concentration of the cellulose-forming bridge-forming functional groups within the adhesion promoter. The proportion of the adhesion promoter may vary between 0.5 and 70% by weight, preferably 1% by weight and 50% by weight, particularly preferably 1% by weight and 40% by weight, very particularly preferably 2% by weight and 30% by weight. %, more preferably in the range of 3% by weight to 25% by weight and most preferably in the range of 3% by weight to 15% by weight. In a very particularly preferred embodiment, a styrene-maleic anhydride copolymer - namely Xiran ® SZ 22065 - with about 20-22 wt.% Effective maleic anhydride groups used.
Diese erste bevorzugte Ausführungsform erlaubt eine maximale Flexibilität bei der Herstellung und Komposition des Verbundmaterials.This first preferred embodiment allows maximum flexibility in the manufacture and composition of the composite material.
In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden der Haftvermittler (Komponente b) und die das Matrixpolymer (Komponente a) bildenden Monomere miteinander „verschmolzen“, d.h. es wird ein Copolymer aus dem Haftvermittler und dem Matrixpolymer gebildet, so dass das „haftvermittlermodifizierte“ Matrixpolymer direkt zur Herstellung des Verbundwerkstoffes eingesetzt werden kann. In diesem Fall ist es nicht notwendig, als isolierte weitere Komponente einen Haftvermittler zuzugeben, dies ist jedoch durchaus möglich.In a second preferred embodiment of the present invention, the adhesion promoter (component b) and the monomers forming the matrix polymer (component a) are "fused" together, i. a copolymer of the primer and the matrix polymer is formed so that the "adhesion promoter-modified" matrix polymer can be used directly to make the composite. In this case, it is not necessary to add a coupling agent as an isolated further component, but this is quite possible.
In dieser Ausführungsform wird bevorzugt ein Copolymer aus den Monomeren des Poly(alkyl)(meth)acrylats und den Monomeren des Haftvermittlers eingesetzt. Hierbei kann das Copolymer beispielsweise ein statistisches Copolymer, ein Blockcopolymer oder ein Pfropfcopolymer sein.In this embodiment, a copolymer of the monomers of the poly (alkyl) (meth) acrylate and the monomers of the adhesion promoter is preferably used. Here, the copolymer may be, for example, a random copolymer, a block copolymer or a graft copolymer.
Demgemäß umfassen bevorzugte Copolymere Einheiten, die vorzugsweise ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus zyklischen Carbonsäureanhydrid-Derivaten, bevorzugt Maleinsäureanhydrid und Glutaconsäureanhydrid, und (Meth)acrylsäurederivaten, bevorzugt (Meth)acrylsäure, Amino-, Imid-Monomere und Epoxy-Gruppen enthaltenden Monomeren abgeleitet sind, wobei zyklische Carbonsäureanhydrid-Derivate besonders bevorzugt sind. Die Copolymere können des Weiteren vorzugsweise Einheiten aufweisen, die von Styrolmonomeren, insbesondere Styrol, α-Methylstyrol, (Meth)acrylsäure, (Alkyl)methacrylaten und (Alkyl)acrylaten, (Alkyl)(meth)acrylamiden, (Alkyl)(meth)acrylimiden, N-Vinylpyrolidon, Vinylacetat, Ethylen oder Propylen abgeleitet sind, wie es zum Beispiel das Altuglas® HT121 darstellt. Besonders bevorzugt umfasst das einzusetzende Verbundmaterial ein Copolymer umfassend zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat und zumindest ein zyklisches Carbonsäureanhydrid-Derivat, welches beispielsweise mit statistischer Verteilung der Monomereinheiten aber auch als Pfropf-Copolymer, bei dem ein zyklisches Carbonsäureanhydrid-Derivat auf ein Poly(alkyl)(meth)acrylat gepfropft wird, vorliegen kann. Als zyklische Carbonsäureanhydrid-Derivate werden besonders bevorzugt solche mit einem 5-, 6- oder 7-gliedrigen Ring, ganz besonders bevorzugt Maleinsäureanhydrid und Glutarsäureanhydrid, verwendet. Accordingly, preferred copolymers include moieties which are preferably selected from the group consisting of cyclic carboxylic acid anhydride derivatives, preferably maleic anhydride and glutaconic anhydride, and derived (meth) acrylic acid derivatives, preferably (meth) acrylic acid, amino, imide monomers and epoxy group-containing monomers wherein cyclic carboxylic anhydride derivatives are particularly preferred. The copolymers may further preferably comprise units derived from styrenic monomers, in particular styrene, α-methylstyrene, (meth) acrylic acid, (alkyl) methacrylates and (alkyl) acrylates, (alkyl) (meth) acrylamides, (alkyl) (meth) acrylimides , vinyl acetate, ethylene or propylene derived N-vinyl pyrrolidone, as represented, for example, the Altuglas ® HT121. Particularly preferably, the composite material to be used comprises a copolymer comprising at least one poly (alkyl) (meth) acrylate and at least one cyclic carboxylic acid anhydride derivative which, for example, with random distribution of the monomer units but also as a graft copolymer in which a cyclic carboxylic anhydride derivative on a Poly (alkyl) (meth) acrylate is grafted, may be present. As the cyclic carboxylic anhydride derivatives, particularly preferred are those having a 5-, 6- or 7-membered ring, most preferably maleic anhydride and glutaric anhydride.
Ein weiteres bevorzugtes haftvermittelndes Copolymer, umfasst Poly(alkyl)(meth)acrylat und (Meth)acrylsäure und besitzt bevorzugt einen MVR [230°C, 3,8kg] im Bereich von 0,5–30 ml/10min, besonders bevorzugt 1–20 ml/10min und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 1–10 ml/10min und stellt somit eine hinreichend niedrige Verarbeitungstemperatur und hinreichend gute Einarbeitungsfähigkeit der Zellulosekomponente sicher. A further preferred adhesion-promoting copolymer comprises poly (alkyl) (meth) acrylate and (meth) acrylic acid and preferably has an MVR [230 ° C., 3.8 kg] in the range of 0.5-30 ml / 10 min, particularly preferably 1-6. 20 ml / 10min and most preferably in the range of 1-10 ml / 10min and thus ensures a sufficiently low processing temperature and sufficiently good incorporation ability of the cellulose component.
Besonders bevorzugt wird ein Copolymer wie es in der
Diese zweite bevorzugte Ausführungsform weißt den besonderen Vorteil auf, dass die Komponenten a) und b) bei der Herstellung des Verbundmaterials nicht getrennt voneinander zugegeben werden müssen und somit der Aufwand zur Herstellung des Verbundmaterials geringer ist.This second preferred embodiment has the particular advantage that the components a) and b) need not be added separately in the production of the composite material and thus the cost of producing the composite material is lower.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die auch die beiden zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen umfasst, umfasst der Haftvermittler ein zyklisches Carbonsäureanhydrid-Derivat, wobei dessen Anteil vorzugsweise im Bereich von 0,1–5 Gew.% und besonders bevorzugt im Bereich von 0,4–3 Gew.% bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäßen Verbundmaterials beträgt.In a particularly preferred embodiment of the present invention, which also comprises the two preferred embodiments described above, the adhesion promoter comprises a cyclic carboxylic acid anhydride derivative, the proportion of which is preferably in the range of 0.1-5 wt.%, And more preferably in the range of 0 , 4-3 wt.% Based on the total weight of the composite material according to the invention.
Der Anteil des gesamten Copolymers umfassend zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat und zumindest ein zyklisches Carbonsäureanhydrid-Derivat bezogen auf das Gesamtgewicht des erfindungsgemäß einzusetzenden Verbundmaterials liegt bevorzugt im Bereich von 0,5 Gew. % bis (100 – Anteil an zellulosehaltigem Material – Anteil an sonstigen Bestandteilen des Verbundmaterials) Gew. % und besonders bevorzugt im Bereich von 2 Gew. % bis (100 – Anteil an zellulosehaltigem Material – Anteil an sonstigen Bestandteilen des Verbundmaterials) Gew. %. The proportion of the total copolymer comprising at least one poly (alkyl) (meth) acrylate and at least one cyclic carboxylic anhydride derivative based on the total weight of the composite material to be used according to the invention is preferably in the range from 0.5% by weight to (100% of cellulosic material Percentage of other constituents of the composite material)% by weight and more preferably in the range from 2% by weight to (100% fraction of cellulosic material - proportion of other constituents of the composite material)% by weight.
Neben dem Haftvermittler und dem Poly(alkyl)(meth)acrylat-Matrixpolymer umfasst das erfindungsgemäße Verbundmaterial auch eine zellulosehaltige Komponente, insbesondere Holzpartikel. Der Anteil der zellulosehaltigen Komponente in dem Verbundmaterial hat großen Einfluss auf die Produkteigenschaften. So werden einerseits die Flexibilität und mechanischen Eigenschaften verbessert sowie ein ökonomischer Vorteil erzielt. Andererseits führt ein hoher Anteil zu verstärkter Feuchtigkeitsaufnahme, so dass es schwierig ist, einen sehr hohen Anteil an zellulosehaltige Komponente zu realisieren. Mit bevorzugten Verbundmaterialien, die einen Haftvermittler umfassen, können insbesondere Holz-Füllstoffanteile von bis zu 80 Gew. %, bevorzugt 40 bis 80 Gew.%, besonders bevorzugt 50 bis 80 Gew. % und ganz besonders bevorzugt 60 bis 75 Gew. %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Verbundmaterials realisiert werden. In addition to the adhesion promoter and the poly (alkyl) (meth) acrylate matrix polymer, the composite material according to the invention also comprises a cellulosic component, in particular wood particles. The proportion of the cellulosic component in the composite material has a great influence on the product properties. Thus, on the one hand, the flexibility and mechanical properties are improved and an economic advantage is achieved. On the other hand, a high proportion leads to increased moisture absorption, so that it is difficult to realize a very high proportion of cellulosic component. With preferred composite materials comprising a coupling agent, in particular wood filler contents of up to 80 wt.%, Preferably 40 to 80 wt.%, Particularly preferably 50 to 80 wt.% And most preferably 60 to 75 wt.%, Respectively be realized based on the total weight of the composite material.
Bei der erfindungsgemäß verwendeten zellulosehaltigen Komponente handelt es sich bevorzugt um Holz oder Papier oder Pappe oder andere zellulosehaltige Materialien. Bevorzugt weist die zellulosehaltige Komponente einen Zelluloseanteil von mindestens 20 Gew. %, besonders bevorzugt mindestens 30 Gew. %, ganz besonders bevorzugt mindestens 40 Gew. % auf. insbesondere bevorzugt wird Holz verwendet. Hinsichtlich der Holzpartikel gibt es bei den erfindungsgemäßen Verbundmaterialien keine besonderen Beschränkungen. Beispielweise können Holzsplitter, Sägespäne, Holzfasern oder Holzmehle verwendet werden.The cellulose-containing component used according to the invention is preferably wood or paper or cardboard or other cellulosic materials. The cellulose-containing component preferably has a cellulose content of at least 20% by weight, particularly preferably at least 30% by weight, very particularly preferably at least 40% by weight. Wood is particularly preferably used. With regard to the wood particles, there are no particular limitations in the composite materials according to the invention. For example, wood chips, sawdust, wood fibers or wood flour can be used.
Es hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung gezeigt, dass es vorteilhaft ist, wenn das Verbundmaterial ein Gleitmittel umfasst. Durch die Verwendung eines Gleitmittels kann die Verarbeitbarkeit des Verbundmaterials verbessert werden, wobei beispielsweise ein relativ geringe Verarbeitungstemperatur realisieren werden kann. Als Gleitmittel können insbesondere Polyolefine, polare Esterwachse, Polyethylenwachse, Carbon- und Fettsäuren sowie deren Ester (z.B. Stearate) sowie langkettige Fettalkohole und Fettalkoholester verwendet werden. Der Anteil des Gleitmittels bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundmaterials beträgt bevorzugt 0 bis 5 Gew. %, besonders bevorzugt 0,1 bis 4 Gew. %, ganz besonders bevorzugt 0,5 bis 4 Gew. % und speziell bevorzugt 1 bis 3 Gew. %.It has been found in the context of the present invention that it is advantageous if the composite material comprises a lubricant. By using a lubricant, the processability of the composite material can be improved, for example, a relatively low processing temperature can be realized. In particular, polyolefins, polar ester waxes, polyethylene waxes, carboxylic and fatty acids and their esters (for example stearates), and long-chain fatty alcohols and fatty alcohol esters may be used as lubricants. The proportion of the lubricant based on the total mass of the composite material is preferably 0 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 4% by weight, very preferably 0.5 to 4% by weight and especially preferably 1 to 3% by weight. ,
Besonders bei der ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, d.h. bei separater Zugabe des Haftvermittlers, ist es bevorzugt, dass ein Gleitmittel verwendet wird, wobei der Anteil des Gleitmittels bezogen auf die Gesamtmasse des Verbundmaterials besonders bevorzugt mindestens 0,1 Gew. % beträgt.Especially in the first preferred embodiment of the present invention, i. with separate addition of the coupling agent, it is preferred that a lubricant is used, wherein the proportion of the lubricant based on the total mass of the composite material is particularly preferably at least 0.1 wt.%.
Die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien können weitere übliche Hilfsstoffe und/oder Additive wie z. B. Farbstoffe, Lichtstabilisatoren, IR-Absorber, antimikrobielle Wirkstoffe, Flammschutzmittel, Thermostabilisatoren, Antioxidantien, vernetzende Polymere, faserverstärkende Zusatzstoffe organischer oder anorganischer Art, Polysiloxane, Polysiloxanamine und/oder Polysiloxanimine enthalten. The composite materials according to the invention may contain other customary auxiliaries and / or additives such. As dyes, light stabilizers, IR absorbers, antimicrobial agents, flame retardants, thermal stabilizers, antioxidants, crosslinking polymers, fiber-reinforcing additives of organic or inorganic nature, polysiloxanes, Polysiloxanamine and / or Polysiloxanimine included.
Dadurch, dass die erfindungsgemäßen Verbundkörper eine Beschichtung aufweisen und diese Beschichtung ebenfalls Farbstoffe, IR-Absorber, Lichtstabilisatoren etc. enthalten können, umfasst die vorliegende Erfindung auch bevorzugte Ausführungsformen, in denen das WPC-Verbundmaterial keine oder nur reduzierte Mengen an Farbstoffen, IR-Absorber, Lichtstabilisatoren etc. enthält. Dies hat den Vorteil, dass die benötigte Menge an diesen Hilfsstoffen deutlich reduziert werden kann, da nun nicht mehr der ganze Verbundkörper durchgefärbt sein muss, sondern nur noch die dünne Beschichtung eingefärbt wird. Dies schont Ressourcen, reduziert Kosten und erleichtert die Recyclierbarkeit.Because the composites according to the invention have a coating and this coating can likewise contain dyes, IR absorbers, light stabilizers, etc., the present invention also encompasses preferred embodiments in which the WPC composite material contains no or only reduced amounts of dyes, IR absorbers , Light stabilizers, etc. contains. This has the advantage that the required amount of these excipients can be significantly reduced because now no longer the entire composite body must be colored, but only the thin coating is colored. This saves resources, reduces costs and facilitates recyclability.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Verbundmaterialien im Kunststoff ein Schlagzähmodifizierungsmittel, insbesondere in einem Anteil von 0,1 bis 15 Gew. %, bevorzugt 0,5 bis 10 Gew. % und ganz besonders bevorzugt 1 bis 6 Gew. %, jeweils bezogen auf die Masse der im Verbundwerkstoff enthaltenen Kunststoffkomponenten. Es können alle handelsüblichen Schlagzähmodifizierungsmittel verwendet werden, insbesondere Elastomerteilchen mit einem mittleren Teilchendurchmesser von 10 bis 300 nm (Messungen z. B. mit der Ultrazentrifugenmethode). Bevorzugt weisen die Elastomerteilchen einen Kern mit einer weichen Elastomerphase und zumindest einer daran gebundenen Hartphase auf. In a particularly preferred embodiment, the composite materials according to the invention in the plastic contain an impact modifier, in particular in a proportion of 0.1 to 15 wt.%, Preferably 0.5 to 10 wt.% And most preferably 1 to 6 wt.%, In each case on the mass of the plastic components contained in the composite material. It is possible to use all commercially available impact modifiers, in particular elastomer particles having an average particle diameter of from 10 to 300 nm (measurements using, for example, the ultracentrifuge method). The elastomer particles preferably have a core with a soft elastomer phase and at least one hard phase bound thereto.
Als besonders vorteilhaft haben sich Holz-Kunststoff-Verbundmaterialien herausgestellt, die zu bis zu 80 Gew.% zellulosehaltiges Material, vorzugsweise Holzpartikel sowie mindestens 15 Gew.% Poly(alkyl)(meth)acrylat aufweisen, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Verbundmaterials. Poly(alkyl)(meth)acrylate sind hierbei Polymere, die mindestens 60 Gew.%, bevorzugt mindestens 80 Gew.% an Einheiten aufweisen, die von (Meth)acrylaten abgeleitet sind, wie dies zuvor dargelegt ist. Wobei ganz besonders bevorzugt der Polymeranteil entweder a) aus einem Copolymer umfassend zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat und zumindest ein zyklisches Carbonsäureanhydrid-Derivat oder b) aus einem Blend von zumindest einem Poly(alkyl)(meth)acrylat-Matrixpolymer und zumindest einem Copolymer umfassend zumindest ein Poly(alkyl)(meth)acrylat und zumindest ein zyklisches Carbonsäureanhydrid-Derivat besteht.Wood-plastic composite materials which have up to 80% by weight of cellulose-containing material, preferably wood particles and at least 15% by weight of poly (alkyl) (meth) acrylate, in each case based on the total weight of the composite material, have proven to be particularly advantageous. Poly (alkyl) (meth) acrylates here are polymers which have at least 60% by weight, preferably at least 80% by weight, of units derived from (meth) acrylates, as stated above. The polymer fraction is most preferably either a) a copolymer comprising at least one poly (alkyl) (meth) acrylate and at least one cyclic carboxylic acid anhydride derivative or b) a blend of at least one poly (alkyl) (meth) acrylate matrix polymer and at least one copolymer comprising at least one poly (alkyl) (meth) acrylate and at least one cyclic carboxylic acid anhydride derivative.
In einer ersten besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Verbundmaterial die folgenden Komponenten:
In einer zweiten besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst das erfindungsgemäße Verbundmaterial die folgenden Komponenten:
In den besonders bevorzugten Ausführungsformen bezieht sich 100 Gew.% auf das Gesamtgewicht der o.g. Komponenten. Dieses kann identisch mit dem Gesamtgewicht des Verbundmaterials sein, kann aber auch weniger als 100 Gew.% des Verbundmaterials betragen, wenn das Verbundmaterial noch andere als die o.g. sechs Komponenten umfasst. Die Komponenten a) und b) können wie oben in der bevorzugten Ausführungsform als eine Komponente vereinigt sein.In the most preferred embodiments, 100% by weight refers to the total weight of the o.g. Components. This may be identical to the total weight of the composite, but may also be less than 100% by weight of the composite if the composite is other than the aforementioned. includes six components. Components a) and b) may be combined as one component as above in the preferred embodiment.
Details zu Verbundmaterialien, bei denen sich der Haftvermittler in einem o.g. Copolymer befindet, finden sich in der
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann der Verbundkörper durch Gussverfahren aus einem Reaktivharz hergestellt und anschließend beschichtet werden. Diese Variante hat jedoch den Nachteil, dass die Herstellung und Verarbeitung des hieraus erhaltenen Formkörpers teuer ist, wobei beispielsweise eine Umformbarkeit nur sehr eingeschränkt möglich ist.According to a first embodiment, the composite body can be produced by casting from a reactive resin and then coated. However, this variant has the disadvantage that the production and processing of the molding obtained therefrom is expensive, for example, a formability is only very limited.
Bevorzugt wird der Verbundkörper jedoch durch Verwendung von thermoplastisch verarbeitbaren polymeren Verbundmaterialien hergestellt. Hierbei können auch Polymethylmethacrylate mit einer hohen Verarbeitungstemperatur eingesetzt werden, die keinen Haftvermittler aufweisen. Durch die Verwendung einer Beschichtung kann das Verbundmaterial vor Feuchtigkeit geschützt werden. Allerdings ist die Haltbarkeit dieser Materialien nicht optimal, da der durch die Beschichtung gegebene Schutz über die Zeit abnimmt, so dass die relativ hohe Wasseraufnahme die Haltbarkeit der hierdurch erhältlichen Verbundmaterialen begrenzt. Hierbei sind Bohrungen relativ kritisch, da hierdurch das Verbundmaterial unmittelbar einer Feuchtigkeit ausgesetzt ist.Preferably, however, the composite is made by using thermoplastically processable polymeric composites. Here, polymethyl methacrylates can be used with a high processing temperature, which have no coupling agent. By using a coating, the composite material can be protected from moisture. However, the durability of these materials is not optimal because the protection afforded by the coating decreases over time, so that the relatively high water absorption limits the durability of the composite materials obtainable thereby. Here are holes are relatively critical, as a result, the composite material is directly exposed to moisture.
Demgemäß werden besonders bevorzugt Verbundmaterialien eingesetzt, die zumindest einen der zuvor dargelegten Haftvermittler aufweisen. Hierdurch gelingt es die Wasseraufnahme der WPC´s im Vergleich zu WPC´s aus reinem PMMA von ca. 30 Gew.% auf unter 6 Gew.% zu reduzieren, so dass die reduzierten Werte im entsprechenden Anforderungsbereich für WPC Produkte im Außenbereich liegen. Hierdurch kann die Beschichtung einem rein dekorativen Zweck dienen, so dass die Produkte sehr lange halten und kleinere Beschädigungen der Beschichtung nicht zu einem Abblättern derselben führen. Hierbei ist zu bedenken, dass eine hohe Wasseraufnahme von WPCs ohne Haftvermittler zu einer Volumenausdehnung führt.Accordingly, composite materials are particularly preferably used which have at least one of the adhesion promoters set out above. This makes it possible to reduce the water absorption of the WPCs compared to WPCs made of pure PMMA from about 30 wt.% To less than 6 wt.%, So that the reduced values in the corresponding requirement range for outdoor WPC products are. As a result, the coating can serve a purely decorative purpose, so that the products last very long and minor damage to the coating does not lead to peeling thereof. It should be remembered that a high water absorption of WPCs without adhesion promoter leads to a volume expansion.
Die Qualität von WPC Verbundkörpern ist stark abhängig von der Einhaltung verschiedener Parameter. So haben die Erfinder herausgefunden, dass die Fließeigenschaften des Polymeren ebenso von Bedeutung sind, wie die Einhaltung bestimmter Temperaturobergrenzen, ab derer Holzpartikel beginnen, geschädigt zu werden. Es hat sich herausgestellt, dass diese Temperatur bei der Herstellung von WPC Verbundkörpern unter 225°C, bevorzugt unter 220°C liegen sollte, um die Verkohlung der Holzpartikel weitgehend auszuschließen. Gleichzeitig sollte bei dieser Temperatur das Polymer aufgeschmolzen sein und eine ausreichende Fließfähigkeit besitzen. Insbesondere bei Verbundmaterialien gemäß der bevorzugten Ausführungsformen 1 und 2 der vorliegenden Erfindung ist diese Vorgabe erfüllt.The quality of WPC composites is highly dependent on compliance with various parameters. Thus, the inventors have found that the flow properties of the polymer are just as important as the compliance with certain upper temperature limits from which wood particles begin to be damaged. It has been found that this temperature in the production of WPC composites should be below 225 ° C, preferably below 220 ° C in order to largely exclude the charring of the wood particles. At the same time, the polymer should be melted at this temperature and have sufficient flowability. In particular, in composite materials according to preferred embodiments 1 and 2 of the present invention, this requirement is met.
Es ist weiterhin entscheidend für den Gebrauch von WPC Materialien, dass praxisnahe Produkteigenschaften Mindestgrößen aufweisen bzw. Maximalgrenzen nicht überschreiten. Es sind dies beispielsweise die Gewichtszunahme durch Wasser, das Quellverhalten infolge Nässe, sowie Materialfestigkeiten, wie z.B. Biege- und Bruchfestigkeit. It is also crucial for the use of WPC materials that practical product characteristics have minimum sizes or do not exceed maximum limits. These are, for example, the increase in weight due to water, the swelling behavior due to moisture, and material strengths, such as bending and breaking strength.
Werkstoffe, z. B. Holzfasern, mit Zellulose als Hauptbestandteil sind extrem polar und hydrophil. Die Feuchtigkeitsaufnahme bis hin zu großen Materialtiefen wird maßgeblich durch die Hydrophilie des zellulosehaltigen Werkstoffs verursacht. Materials, eg. As wood fibers, with cellulose as the main ingredient are extremely polar and hydrophilic. Moisture absorption up to large material depths is mainly caused by the hydrophilicity of the cellulosic material.
Durch die bevorzugte Verwendung eines für Zellulose kompatiblen Haftvermittlers zusammen mit einem Poly(alkyl)(meth)acrylat kann erreicht werden, dass die Holzpartikel mit dem Polymeren sehr gut bis vollständig „umgeben“ bzw. „eingehüllt“ werden. Dadurch kann die Wasseraufnahme signifikant reduziert werden. By the preferred use of a cellulose-compatible adhesion promoter together with a poly (alkyl) (meth) acrylate it can be achieved that the wood particles are very well "completely" or "sheathed" with the polymer. This can significantly reduce water absorption.
Das bevorzugt einzusetzende Verbundmaterial kann bevorzugt hergestellt werden, in dem man zumindest ein zellulosehaltiges Material mit zumindest einem der oben beschriebenen Kunststoffe und optional einem und/oder einem anderen der o. g. Hilfsstoffe und/oder Additive, vorzugsweise zumindest einem Gleitmittel vermischt und zu einem Verbundmaterial verarbeitet. Die Weiterverarbeitung des Verbundmaterials erfolgt bevorzugt durch Extrusion oder Spritzguss. Dabei wird bevorzugt bei einer Schmelztemperatur unterhalb von 230 °C, besonders bevorzugt unterhalb von 225 °C, ganz besonders bevorzugt von 170 bis 220 °C, speziell bevorzugt von 190 bis 215 °C und ganz speziell bevorzugt von 190 bis 210 °C plastifiziert. Die genannten Verarbeitungstemperaturen können insbesondere durch die Verwendung der zuvor dargelegten Copolymere mit Einheiten, die von zyklischen Carbonsäureanhydriden abgeleitet sind, erzielt werden. Weiterhin können beispielsweise Gleitmittel eingesetzt werden, um niedrige Verarbeitungstemperaturen zu erreichen. Dies ist insbesondere bei der separaten Zugabe von Haftvermittlern, gemäß bevorzugter Ausführungsform 1, bevorzugt.The preferred composite material may preferably be prepared by subjecting at least one cellulosic material to at least one of the above-described plastics and optionally one and / or another of the above-mentioned. Adjuvants and / or additives, preferably at least one lubricant mixed and processed into a composite material. The further processing of the composite material is preferably carried out by extrusion or injection molding. In this case, preferably at a melting temperature below 230 ° C, more preferably below 225 ° C, most preferably from 170 to 220 ° C, more preferably from 190 to 215 ° C and most preferably from 190 to 210 ° C plasticized. In particular, said processing temperatures can be achieved by the use of the copolymers set forth above with units derived from cyclic carboxylic acid anhydrides. Furthermore, for example, lubricants can be used to achieve low processing temperatures. This is particularly preferred in the case of the separate addition of adhesion promoters, according to preferred embodiment 1.
Durch die Möglichkeit der Verarbeitung bei Temperaturen kleiner gleich 225°C, bevorzugt kleiner gleich 220°C können Schädigungen des zellulosehaltigen Materials, insbesondere bei Verwendung von Holz, vermieden und Energiekosten gesenkt werden.Due to the possibility of processing at temperatures less than or equal to 225 ° C., preferably less than or equal to 220 ° C., damage to the cellulose-containing material, in particular when using wood, can be avoided and energy costs can be reduced.
Insbesondere beim Einsatz eines der zuvor dargelegten Kunststoffe zusammen mit einem Gleitmittel kann man ein Verbundmaterial herstellen, dass sich erstaunlicher Weise mit einem Holzanteil von 70 Gew.% bei ca. 205°C gut extrudieren lässt. Ferner kann man auf diese Weise sogar WPCs mit einem Holzanteil von bis zu 80 Gew.% erhalten.In particular, when using one of the plastics set out above, together with a lubricant, it is possible to produce a composite material which, surprisingly, can be extruded well at about 205 ° C. with a wood content of 70% by weight. Furthermore, even WPCs with a wood content of up to 80% by weight can be obtained in this way.
Ein erfindungsgemäßer Verbundkörper weist eine Beschichtung auf. Hierbei kann die Beschichtung die Oberfläche des Verbundkörper vollständig bedecken. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Beschichtung jedoch nur partiell aufgetragen sein. Vorzugsweise werden zumindest die sichtbaren Oberflächen des Verbundkörpers mit einer Beschichtung versehen. Folglich kann vorzugsweise mindestens 10 % der Oberfläche des Formkörpers, insbesondere mindestens 20 % besonders bevorzugt mindestens 40 % beschichtet sein. Die obere Grenze ergibt sich aus wirtschaftlichen Gründen, wobei in vielen Fällen eine Beschichtung von weniger als 90 %, bevorzugt weniger als 80 % und besonders bevorzugt weniger als 60 % der Oberfläche des Verbundkörper genügen kann. Die Beschichtung kann beispielsweise ebenfalls aus einem zuvor dargelegten Verbundmaterial aufgebaut sein. Dies kann beispielsweise durch Coextrusion erfolgen, wobei diese coextrudierte Schicht eine Dicke im Bereich von 0,05 bis 10 mm, bevorzugt 0,5 bis 5 mm aufweist. Hierdurch kann beispielsweise lediglich die Oberflächenschicht mit einem Pigment versehen werden.A composite body according to the invention has a coating. In this case, the coating can completely cover the surface of the composite body. According to a further embodiment, however, the coating can only be applied partially. Preferably, at least the visible surfaces of the composite body are provided with a coating. Consequently, preferably at least 10% of the surface of the shaped body, in particular at least 20%, particularly preferably at least 40%, can be coated. The upper limit arises for economic reasons, in many cases a coating of less than 90%, preferably less than 80%, and more preferably less than 60%, of the surface of the composite may suffice. For example, the coating may also be constructed of a composite material set forth above. This can be done, for example, by coextrusion, wherein this coextruded layer has a thickness in the range of 0.05 to 10 mm, preferably 0.5 to 5 mm. As a result, for example, only the surface layer can be provided with a pigment.
Bevorzugt stellt die Beschichtung eine(n) Grundierung und/oder Lack und/oder eine Lasur dar. Der Begriff Lasur bezeichnet hierin eine Beschichtung, die keine Farbanteile oder Pigmentanteile aufweist. Demgemäß ist ein „Klarlack“ eine Lasur. Hierbei kann die Lasur eine Dünnschichtlasur sein, die in das Verbundmaterial einzieht und eine Schutzwirkung aufweist. Vorzugsweise dient die Schicht jedoch zu dekorativen Zwecken und weist demgemäß eine Schichtdicke im Bereich von 5 bis 1000 µm, vorzugsweise 30 bis 250 µm auf. Hierbei können Klarlacke oder Farblacke eingesetzt werden, wobei die Farblacke auch hohe Anteile an Pigmenten, beispielsweise über 40 Gew.%, bevorzugt über 60 Gew.% aufweisen können, so dass unter dem Begriff Lack hierin auch Farben zu verstehen sind, die eine hohe Deckwirkung aufweisen.The coating preferably represents a primer and / or lacquer and / or a glaze. The term glaze here refers to a coating which has no color components or pigment components. Accordingly, a "clear coat" is a glaze. In this case, the glaze may be a thin-layer glaze, which penetrates into the composite material and has a protective effect. Preferably, however, the layer is for decorative purposes and accordingly has a layer thickness in the range of 5 to 1000 .mu.m, preferably 30 to 250 .mu.m. Clearcoats or lacquers may be used here, it also being possible for the lacquers to have high contents of pigments, for example above 40% by weight, preferably above 60% by weight, so that the term lacquer herein also refers to colors which have a high covering effect exhibit.
Zu diesen Lacken und/oder Lasuren zählen unter anderem Acrylatlacke, Polyurethanlacke, Epoxidlacke, Alkydharze, strahlenhärtbare Lacke, Dispersionslacke auf Basis von Polymerdispersionen, insbesondere Acrylatdispersionen und Reinacrylatdispersionen; Silikonharze, Celluloseacetobutyrat, Cellulosenitrat, Polyvinylester, Polyvinylether, Polystyrol, Mischpolymerisate, Melaminharzlacke. Hierbei sind witterungsbeständige Systeme bevorzugt, insbesondere Polyurethanlacke, Acrylatlacke, Epoxidlacke, aber auch für den Heimwerker wichtige wässrige Systeme wie Lacke auf Basis von Polymerdispersionen.These lacquers and / or glazes include, inter alia, acrylate lacquers, polyurethane lacquers, epoxy lacquers, alkyd resins, radiation-curable lacquers, dispersion lacquers based on polymer dispersions, in particular acrylate dispersions and pure acrylate dispersions; Silicone resins, cellulose acetobutyrate, cellulose nitrate, polyvinyl esters, polyvinyl ethers, polystyrene, copolymers, melamine resin paints. These are weather-resistant Systems preferred, in particular polyurethane coatings, acrylate, epoxy coatings, but also for the home improvement important aqueous systems such as paints based on polymer dispersions.
Hierbei sind Lacke und/oder Lasuren bevorzugt, die eine ausreichende Elastizität aufweisen, so dass die bei WPC eintretenden zyklischen Dehnungen und Schrumpfvorgänge, die durch Temperaturwechsel oder Quellungs- und Trocknungsvorgänge auftreten, abgefangen werden können. Insbesondere sind nicht zu hoch vernetzte Lacksysteme mit weitmaschigem Netzwerk und elastischen Komponenten bevorzugt. Nicht vernetzende physikalisch trocknende Lacke sind zwar geeignet, weisen jedoch geringere Chemikalienbeständigkeit als vernetzte Systeme auf. Beispiele für geeignete Lacke sind die in Profi- oder Baumärkten für Handwerker und Endanwender erhältlichen Holzlacke auf Lösemittelbasis oder auf Wasserlackbasis, wie z.B. handelsübliche Polymerdispersionen. Beispiele sind Produkte der Fa. Clou auf 1K- oder 2K-Basis für den Außeneinsatz oder Lacke der Fa. Adler für den Außeneinsatz (kommerziell erhältlich unter der Produktbezeichnung Pullex Aqua-Color und Pullex Color). Geeignete Grundierungen sind z.B. Brillux Holzimprägniergrund 550, Aidol Grund und Aidol Imprägnierlasur für Langzeitbeständigkeit von Remmers. Geeignete Lasuren sind z.B. Aidol HK-Lasur und Aidol Langzeitlasur, von Remmers. Ein Beispiel für eine Lasur zum Wiederauffrischen nach längerer Standzeit ist Aidol Renovierlasur. Ein Beispiel für eine wasserbasierte Lasur ist Aidol Wetterschutz-Lasur UV und ein Beispiel für eine hochwertige wasserbasierte PU-Acryl-Dickschichtlasur ist Aidol Compact-Lasur PU von Remmers. Weiterhin kann eine Lasur von Remmers eingesetzt werden, die unter dem Handelsnamen Induline, vorzugsweise Induline LW-720/40 erhältlich ist. Ebenfalls geeignet, vorwiegend aber für den industriellen Einsatz bestimmt, sind strahlenhärtbare Lacksysteme, z.B. lösemittelfreie oder lösemittelarme Systeme auf Monomer-Oligomerbasis, optional mit Farb- oder Füllstoffen, Pigmenten, UV-Schutzmitteln und den erforderlichen Photoinitiatoren. Diese Systeme zeichnen sich durch schnelle Härtung, geringen Energie- und Platzbedarf bei einer in-Linie-Lackierung und Umweltfreundlichkeit durch den Verzicht auf Lösemittel aus.Here, lacquers and / or glazes are preferred which have sufficient elasticity, so that the WPC cyclic expansions and shrinking processes that occur due to temperature changes or swelling and drying processes can be intercepted. In particular, not too highly crosslinked paint systems with a wide-meshed network and elastic components are preferred. Although non-crosslinking, physically drying lacquers are suitable, they have lower chemical resistance than crosslinked systems. Examples of suitable lacquers are the solvent-based or water-based wood lacquers available in professional or home improvement stores for craftsmen and end users, such as e.g. commercial polymer dispersions. Examples are products from the company Clou on 1K or 2K basis for outdoor use or paints from the company Adler for outdoor use (commercially available under the product name Pullex Aqua-Color and Pullex Color). Suitable primers are e.g. Brillux Wood Impregnation Primer 550, Aidol Primer and Aidol Impregnation Stain for long-term durability from Remmers. Suitable glazes are e.g. Aidol HK-Lasur and Aidol Langzeitlasur, by Remmers. An example of a resurfacing glaze after a long service life is Aidol Renovierlasur. An example of a water-based glaze is Aidol Weather Protection Glaze UV and an example of a high-quality water-based PU acrylic thick-layer glaze is Aidol Compact-Glaze PU from Remmers. Furthermore, a glaze from Remmers can be used which is available under the trade name Induline, preferably Induline LW-720/40. Also suitable, but primarily intended for industrial use, are radiation-curable coating systems, e.g. solvent-free or low-solvent monomer oligomer-based systems, optionally with dyes or fillers, pigments, UV protectants and the required photoinitiators. These systems are characterized by fast curing, low energy and space requirements with an in-line coating and environmental friendliness by dispensing with solvents.
Lacke und/oder Lasuren umfassen üblich ein Bindemittel, wobei dieses Bindemittel keinen besonderen Beschränkungen unterworfen ist. Vorzugsweise weisen diese Bindemittel jedoch eine hohe Haftung auf Poly(alkyl)(meth)acrylaten und/oder zellulosehaltigen Materialien, insbesondere Holz, auf. Demgemäß können insbesondere Bindemittel eingesetzt werden, die zur Herstellung von Farben, Lacken und Lasuren verwendet werden, die zum Schutz oder Veredlung von Holz eingesetzt werden. Paints and / or glazes usually comprise a binder, which binder is not subject to any particular restrictions. Preferably, however, these binders have high adhesion to poly (alkyl) (meth) acrylates and / or cellulosic materials, especially wood. Accordingly, in particular binders can be used, which are used for the production of paints, lacquers and glazes, which are used for the protection or refinement of wood.
Als Bindemittel kann der Lack und/oder die Lasur vorzugsweise eine Cellulose oder ein Cellulosederivat, beispielsweise Nitrocellulose oder Celluloseacetobutyrat, ein Polyurethan, einen Polyester, ein Polycarbonat, ein Kohlenwasserstoff-Harz, ein Polyamid, einen Polyvinylester, einen Polyvinylether, ein Polyvinylhalogenid, insbesondere ein Polyvinylchlorid, ein Epoxyharz, ein Polystyrol oder ein Poly(meth)acrylat enthalten. Diese Polymere können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden. As a binder, the paint and / or the glaze may preferably be a cellulose or a cellulose derivative, for example nitrocellulose or cellulose acetobutyrate, a polyurethane, a polyester, a polycarbonate, a hydrocarbon resin, a polyamide, a polyvinyl ester, a polyvinyl ether, a polyvinyl halide, in particular Polyvinyl chloride, an epoxy resin, a polystyrene or a poly (meth) acrylate. These polymers can be used singly or as a mixture.
Bevorzugte Bindemittel können funktionelle Gruppen enthalten, welche mit den OH-Gruppen der Zellulose Wasserstoffbrückenbindungen, ionische Bindungen oder chemische Verbindungen bilden können. Hierbei können insbesondere chemische Bindungen auch durch Vernetzer oder andere Komponenten der Lacke erhalten werden. Weiterhin zeigen bevorzugte Bindemittel eine hohe Kompatibilität mit den im Verbundmaterial eingesetzten Poly(alkyl)(meth)acrylaten auf, wobei diese Kompatibilität beispielsweise durch eine gute Mischbarkeit oder eine gute Haftung gegeben ist. Demgemäß sind insbesondere Lacke bevorzugt, die Poly(meth)acrylate umfassen oder diese Polymere aus entsprechenden Monomeren oder Oligomeren bilden. Weiterhin sind Lacke mit Cellulosederivaten, beispielsweise Nitrocellulose oder Celluloseacetobutyrat, Polyurethan, Polyester oder Polycarbonat bevorzugt.Preferred binders may contain functional groups which may form hydrogen bonds, ionic bonds or chemical compounds with the OH groups of the cellulose. Here, in particular, chemical bonds can also be obtained by crosslinkers or other components of the coatings. Furthermore, preferred binders exhibit high compatibility with the poly (alkyl) (meth) acrylates used in the composite material, this compatibility being given for example by good miscibility or good adhesion. Accordingly, particular preference is given to coatings which comprise poly (meth) acrylates or form these polymers from corresponding monomers or oligomers. Furthermore, lacquers with cellulose derivatives, for example nitrocellulose or cellulose acetobutyrate, polyurethane, polyester or polycarbonate are preferred.
Vorzugsweise kann das in dem Lack und/oder der Lasur eingesetzte Bindemittel ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts im Bereich von 1000 bis 5000000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 2000 bis 2000000 g/mol aufweisen. Das Zahlenmittel des Molekulargewichts des eingesetzten Bindemittels liegt vorzugsweise im Bereich im Bereich von 1000 bis 5000000 g/mol, besonders bevorzugt im Bereich von 2000 bis 2000000 g/mol. Das zahlengemittelte und das gewichtsgemittelte Molekulargewicht können durch bekannte Verfahren, beispielsweise die Gelpermeationschromatographie (GPC), vorzugsweise unter Verwendung eines PMMA-Standards, bestimmt werden.The binder used in the paint and / or the glaze may preferably have a weight average molecular weight in the range from 1000 to 5,000,000 g / mol, more preferably in the range from 2,000 to 2,000,000 g / mol. The number average molecular weight of the binder used is preferably in the range of 1,000 to 5,000,000 g / mol, more preferably in the range of 2,000 to 2,000,000 g / mol. The number average and weight average molecular weights can be determined by known methods, for example, gel permeation chromatography (GPC), preferably using a PMMA standard.
Diese Bindemittel können nichtvernetzende physikalische Systeme darstellen, wie diese zuvor dargelegt wurden. In diesen Systemen werden hochmolekulare Bindemittel eingesetzt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung werden Bindemittel eingesetzt, die durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition vernetzt werden können. In diesen Ausgestaltungen weisen die Bindemittel vor der Härtung vorzugsweise ein geringeres Molekulargewicht auf.These binders can be non-crosslinking physical systems as set forth above. High molecular weight binders are used in these systems. According to a further embodiment, binders are used which can be crosslinked by polymerization, polycondensation or polyaddition. In these embodiments, the binders preferably have a lower molecular weight before curing.
Bevorzugt können Lacke und/oder Lasuren eingesetzt werden, die eine gewisse Elastizität aufweisen, demgemäß eine weitmaschige Vernetzung umfassen. Hierzu können die Bindemittel der Lacke und/oder Lasuren reaktive Gruppen aufweisen, die mit einem Vernetzter umgesetzt werden können. Bevorzugt können beispielsweise Bindemittel verwendet werden, die Hydroxygruppen aufweisen, die mit Isocyanaten oder Isocyanat-Derivaten zu Polyurethanen vernetzt werden können. Überraschende Vorteile lassen sich insbesondere mit Bindemitteln erzielen, die vor der Vernetzung eine Hydroxylzahl im Bereich von 0,1 bis 50 mg KOH/g, besonders bevorzgut 0,5 bis 30 mg KOH/g aufweisen. Die Hydroxylzahl kann beispielsweise gemäß
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden Dispersionslacke oder Lacke, die auf Lösungsmitteln, einschließlich Reaktivverdünnern beruhen, eingesetzt, die vorwiegend zu farbgebenden oder dekorativen Zwecken eingesetzt werden. Diese Beschichtungsmittel sind insbesondere geeignet alterungsbedingte optische Beeinträchtigungen auszugleichen.According to a preferred embodiment, dispersion lacquers or lacquers based on solvents, including reactive diluents, are used, which are used predominantly for coloring or decorative purposes. These coating compositions are particularly suitable for compensating age-related visual impairments.
Demgemäß sind beispielsweise Alkydharze bevorzugt, die relativ kostengünstig erhältlich sind. Alkyd-Harze sind seit langem bekannt, wobei hierunter im Allgemeinen Harze verstanden werden, die durch Kondensation von mehrwertigen Carbonsäuren und mehrwertigen Alkoholen erhalten werden, wobei diese Verbindungen im Allgemeinen mit langkettigen Alkoholen (Fettalkoholen), Fettsäuren bzw. Fettsäure-enthaltende Verbindungen, beispielsweise Fetten oder Ölen, modifiziert sind (
Weiterhin können auch modifizierte Alkyd-Harze eingesetzt werden, die mit Harzen, insbesondere Kolophonium, mit Styrolpolymeren, mit Acrylpolymeren, mit Epoxiden, mit Urethanen, mit Polyamiden und/oder mit Siliconen modifiziert sind. Diese Modifikationen sind unter anderem in der zuvor dargelegten Patentliteratur und in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry 5. Auflage auf CD-ROM dargelegt. Durch diese Ausgestaltungen können insbesondere die Antrocknung, die Haftfestigkeit, die Bewitterungsstabilität, die Lagerfähigkeit, die Chemikalienbeständigkeit, die Durchhärtung, die Standfestigkeit des Nassfilms und die Abriebfestigkeit verändert werden.Furthermore, it is also possible to use modified alkyd resins which have been modified with resins, in particular rosin, with styrene polymers, with acrylic polymers, with epoxides, with urethanes, with polyamides and / or with silicones. These modifications are set forth, inter alia, in the patent literature set forth above and in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 5th Edition on CD-ROM. By these embodiments, in particular, the drying, the adhesive strength, the weatherability, the storability, the chemical resistance, the curing, the wet film strength, and the abrasion resistance can be changed.
Beispielsweise können bevorzugt Alkyd-Harze eingesetzt werden, die mit Polymeren modifiziert sind, die durch radikalische Polymerisation erhältlich sind. Derartige Harze sind unter anderem aus den Druckschriften
Weiterhin sind Alkyd-Harze bevorzugt, die gemäß der Druckschrift
Darüber hinaus können Alkyd-Harze eingesetzt werden, die mit Polyethylenglycol modifiziert sind. In einer großen Anzahl von Patentschriften wird die Herstellung wasseremulgierbarer Alkydharze durch Modifizierung mit Polyethylenglycol (PEG) beschrieben. Bei den meisten Verfahren werden etwa 10 bis 30 % PEG durch Um- oder Veresterung direkt in das Alkydharz eingebaut (s. unter anderem die
Bevorzugte Alkyd-Harze, die mit Polyethylenglycol modifiziert sind, sind unter anderem aus der Druckschrift
Besonders bevorzugte, mit Polyethylenglycol modifizierte Alkyd-Harze können weiter hin mit Copolymerisaten modifiziert werden, die durch Polymerisation von Methacrylsäure, ungesättigten Fettsäuren und Vinyl- und/oder Vinylidenverbindungen erhältlich sind.Particularly preferred alkyd resin modified with polyethylene glycol can be further modified with copolymers obtainable by polymerization of methacrylic acid, unsaturated fatty acids and vinyl and / or vinylidene compounds.
Weiterhin zweckmäßig sind Alkyd-Harze, die mit Urethan-Gruppen modifiziert sind. Derartige Alkyd-Harze sind unter anderem in
Die in der Druckschrift
Neben den zuvor dargelegten klassischen Alkyd-Harzen, zu deren Herstellung im Allgemeinen Polycarbonsäuren eingesetzt werden, können auch weitere Alkyd-Harze eingesetzt werden, wie dies bereits zuvor dargelegt wurde. Hierzu gehören insbesondere Alkyd-Harze, die auf Urethanen basieren. Diese Urethan-Alkyd-Harze können beispielsweise durch Umsetzung von mehrwertigen Alkoholen mit mehrwertigen Isocyanaten erhalten werden. Bevorzugte Urethan-Harze sind beispielsweise aus
Gemäß einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Alkyd-Harz eine Iodzahl nach
Zweckmäßig kann das Alkyd-Harz eine Säurezahl im Bereich von 0,1 bis 100 mg KOH/g, bevorzugt 1 bis 40 mg KOH/g und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 10 mg KOH/g aufweisen. Die Säurezahl kann gemäß
Die Hydroxyzahl eines Alkyd-Harzes kann vorzugsweise im Bereich von 0 bis 400 mg KOH/g, besonders bevorzugt 1 bis 200 mg KOH/g und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 150 mg KOH/g liegen. Die Hydroxyzahl kann gemäß
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Lack und/oder eine Lasur auf Basis von Poly(meth)acrylaten eingesetzt werden. Diese Lacke umfassen als Bindemittel (Meth)acrylate, die polymerisiert werden können oder bereits in polymerer Form vorliegen. Hierbei können beispielsweise wässrige Dispersionen eingesetzt werden, wie diese in den Druckschriften
Bevorzugte Lacke und/oder Lasuren, die auf Poly(meth)acrylaten, gegebenenfalls in Mischung mit Alkydharzen basieren werden unter anderem in den Druckschriften
Die Iodzahl bevorzugt zur Herstellung von Lacken/Lasuren einzusetzenden Polymere, vorzugsweise Poly(alkyl)(meth)acrylaten, liegt vorzugsweise im Bereich von 1 bis 150 g Iod pro 100 g Polymer, besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 100 g Iod pro 100 g Polymer und ganz besonders bevorzugt 5 bis 40 g Iod pro 100 g Polymer, gemessen gemäß
Zweckmäßig kann das bevorzugt zur Herstellung von Lacken/Lasuren einzusetzenden Polymer, vorzugsweise das Poly(alkyl)(meth)acrylat, eine Säurezahl im Bereich von 0,1 bis 40 mg KOH/g, bevorzugt 1 bis 20 mg KOH/g und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 2 bis 10 mg KOH/g aufweisen. Die Säurezahl kann gemäß
Die Hydroxyzahl des bevorzugt zur Herstellung von Lacken/Lasuren einzusetzenden Polymeren kann vorzugsweise im Bereich von 0 bis 200 mg KOH/g, besonders bevorzugt 1 bis 100 mg KOH/g und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 3 bis 50 mg KOH/g liegen. Die Hydroxyzahl kann gemäß
Zu den bevorzugten Bindemitteln gehören weiterhin durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition selbstvernetzende Einkomponenten-Bindemittel oder durch Polymerisation, Polykondensation oder Polyaddition vernetzbare Mehrkomponentenvorzugsweise Zweikomponenten-Systeme. Diese Systeme erfordern im Allgemeinen ein spezifisches Wissen über die anzuwendenden Lacke und werden vielfach kommerziell oder gewerblich, beispielsweise in Industrieanlagen eingesetzt. In Betracht für diese bevorzugten Systeme kommen insbesondere gegebenenfalls urethanmodifizierte, radikalisch aushärtbare, olefinisch ungesättigte Polyesterharze, die als Bindemittel für Überzugsmittel, Spachtel- und Abdichtmassen geeignet sind,
oxidativ trocknende Bindemittel, insbesondere Alkydharze, die insbesondere zur Herstellung von Lacken eingesetzt werden,
Zweikomponenten-Polyurethan-Bindemittel auf Basis von Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester- und/oder Polyacrylatharzen in Kombination mit den üblichen Lackpolyisocyanaten, die insbesondere zur Herstellung von hochwertigen Zweikomponenten-Polyurethanlacken Verwendung finden, die bekannten, insbesondere aminisch aushärtbaren Epoxidharze, die ebenfalls sowohl zur Herstellung von Überzugsmitteln als auch zur Herstellung von Spachtel- und Abdichtmassen geeignet sind,
Aminoplast- und Phenoplastharze, die entweder als selbstvernetzende Lackbindemittel oder als Härter für andere filmbildende, insbesondere Hydroxyl- oder Carboxylgruppen aufweisende Bindemittelkomponenten in Lacken für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete eingesetzt werden können oder
Silikonharze, die durch Polykondensation zu hochwertigen Lackfilmen ausgehärtet werden können.The preferred binders further include by polymerization, polycondensation or polyaddition self-crosslinking one-component binder or by polymerization, polycondensation or polyaddition crosslinkable multicomponent preferably two-component systems. These systems generally require specific knowledge of the paints to be applied and are often used commercially or commercially, for example in industrial plants. Suitable for these preferred systems are, in particular, optionally urethane-modified, free-radically curable, olefinically unsaturated polyester resins which are suitable as binders for coating compositions, fillers and sealants,
oxidatively drying binders, in particular alkyd resins, which are used in particular for the production of paints,
Two-component polyurethane binder based on hydroxyl-containing polyester and / or polyacrylate resins in combination with the usual paint polyisocyanates, which are used in particular for the production of high-quality two-component polyurethane coatings, the known, in particular amine curable epoxy resins, which are also both for the production of coating compositions as well as for the production of filling and sealing compounds are suitable,
Aminoplast and Phenoplastharze, which can be used either as self-crosslinking paint binders or as a hardener for other film-forming, in particular hydroxyl or carboxyl groups having binder components in paints for a variety of applications, or
Silicone resins that can be cured by polycondensation to high quality paint films.
Zu den bevorzugten Bindemitteln, die vernetzbar sind und gegebenenfalls in Kombination mit Reaktivverdünnern verwendet werden können, gehören unter anderem, gegebenenfalls urethanmodifizierte, ungesättigte Polyesterharze inklusive lufttrocknende Alkydharze und/oder ungesättigte Acrylatharze, die im allgemeinen unter Zusatz geeigneter Fotoinitiatoren unter Einwirkung energiereicher Strahlung (UV-Licht, Elektronenstrahlen) bzw. unter der Einwirkung von Luftsauerstoff unter Mitverwendung von Sikkativen (Alkydharze) ausgehärtet werden. Among the preferred binders which can be crosslinked and optionally used in combination with reactive diluents are, inter alia, optionally urethane-modified, unsaturated polyester resins including air-drying alkyd resins and / or unsaturated acrylate resins, which generally with the addition of suitable photoinitiators under the action of high-energy radiation (UV radiation). Light, electron beams) or under the action of atmospheric oxygen with the concomitant use of siccatives (alkyd resins) are cured.
Aufbauprinzip, Herstellverfahren und Anwendungen der ungesättigten Polyester und ungesättigten Acrylatharze sind in
Im Falle der Vernetzung mittels UV-Bestrahlung ist es notwendig, den Überzugsmassen Fotoinitiatoren hinzuzufügen. In the case of crosslinking by means of UV irradiation, it is necessary to add photoinitiators to the coating compositions.
Als Fotoinitiatoren sind die üblicherweise eingesetzten Verbindungen geeignet, wie sie z.B. in Houben-Weyl,
Gut geeignet sind z.B. Benzoinether wie Benzoinisopropylether, Benzilketale, wie z.B. Benzildimethylketal und Hydroxyalkylphenone, wie z.B. 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-on. Well suited, e.g. Benzoin ethers, such as benzoin isopropyl ether, benzil ketals, e.g. Benzil dimethyl ketal and hydroxyalkyl phenones, e.g. 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-1-propan-1-one.
Die erwähnten Fotoinitiatoren, die je nach Verwendungszweck der Produkte in Mengen zwischen 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,1 bis 5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht aller Bindemittelkomponenten, eingesetzt werden, können als einzelne Substanz oder, wegen häufiger vorteilhafter synergistischer Effekte, auch in Kombination miteinander verwendet werden.The photoinitiators mentioned, which are used depending on the intended use of the products in amounts between 0.1 to 10 wt .-%, preferably 0.1 to 5 wt .-%, based on the total weight of all binder components, can be used as a single substance or, because of more favorable synergistic effects, also be used in combination.
Zweikomponenten-Polyurethanlacke, die ebenfalls eingesetzt werden können, sind insbesondere solche auf Basis von Hydroxylgruppen aufweisenden Harzen, insbesondere Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester- und/oder Polyacrylatharzen und den üblichen Lackpolyisocyanaten. Bezüglich der an sich bekannten Chemie der Zweikomponenten-Polyurethanlacke, die gegebenenfalls durch die Mitverwendung der Reaktivverdünner modifiziert werden können, sei beispielsweise auf
Die Polyisocyanatkomponente besteht in allen diesen Zweikomponenten-Systemen im allgemeinen aus den üblichen, Biuretgruppen, Isocyanurat- oder Uretdiongruppen oder Urethangruppen aufweisenden Lackpolyisocyanaten auf Basis von einfachen Diisocyanaten wie Hexamethylendiisocyanat, Isophorondiisocyanat oder auch 2,4- und/oder 2,6-Diisocyanatotoluol, wobei die entsprechenden Lackpolyisocyanate mit aliphatisch gebundenen Isocyanatgruppen bevorzugt sind. Epoxidharze, die ebenfalls eingesetzt werden können, sind die üblichen, mit Hydroxyl-, Carboxyl- und insbesondere Aminogruppen unter Addition reagierende Epoxidharze, wie sie beispielsweise in
Weiterhin können Beschichtungsmittel eingesetzt werden, die auf Fluorpolymeren basieren. Furthermore, it is possible to use coating compositions based on fluoropolymers.
Derartige Lacke und/oder Lasuren sind unter anderem in den Dokumenten
Weiterhin können diese Beschichtungsmittel beispielsweise von AGC Chemicals unter der Handelsbezeichnung Lumiflon® erhalten werden. Hierbei sind Lacke und/oder Lasuren für verschiedene Ansprüche erhältlich. Die unter der Bezeichnung Lumiflon® erhältlichen Beschichtungsmittel können in Form einer Dispersion oder als lösungsmittelbasierendes System erhalten werden, Hierbei sind auch Systeme verfügbar, die bei Raumtemperatur härten.Furthermore, these coating compositions can for example be obtained by AGC Chemicals under the trade designation Lumiflon ®. Here, lacquers and / or glazes are available for different requirements. The coating materials sold under the name Lumiflon ® can be obtained in the form of a dispersion or as a solvent-based system, this also systems available that cure at room temperature.
Die verschiedenen Bindemitteltypen können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden, wobei auch Mischtypen verwendet werden können, wie zum Beispiel Epoxidacrylate, Polyesteracrylate, Polyetheracrylate, Polyurethanacrylate, Siliconacrylate. Beispiele hierfür sind Laromer® Produkte der Fa. BASF, Ebecryl® Produkte der Fa. Cytec, Genomer® Produkte der Fa. Rahn, Sartomer® Produkte der Fa. Sartomer.The different binder types can be used singly or as a mixture, although mixed types can also be used, for example epoxy acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, polyurethane acrylates, silicone acrylates. Examples include Laromer® ® products.. Fa. BASF, Ebecryl ® products of Cytec, Genomer® ® products of the company Rahn, Sartomer ® products of the company. Sartomer.
Epoxidacrylate entstehen aus der Umsetzung von aromatischen oder aliphatischen Epoxidharzen mit freier Acrylsäure. Beschichtungen zeichnen sich durch hohe Reaktivität, hohe Härte und gute Chemikalienbeständigkeit aus.Epoxy acrylates are formed from the reaction of aromatic or aliphatic epoxy resins with free acrylic acid. Coatings are characterized by high reactivity, high hardness and good chemical resistance.
Polyesteracrylate sind Umsetzungsprodukte von Polyestern mit endständigen Hydroxylgruppen und Acrylsäure. Die Beschichtungen zeichnen sich durch gute Härte und Witterungsbeständigkeit aus.Polyester acrylates are reaction products of hydroxyl-terminated polyesters and acrylic acid. The coatings are characterized by good hardness and weather resistance.
Polyetheracrylate sind Produkte aus Veresterung von meist linearen Polyethern mit freien Hydroxylgruppen und Acrylsäure.Polyether acrylates are products of esterification of mostly linear polyethers with free hydroxyl groups and acrylic acid.
Polyurethanacrylate erhält man bei der Umsetzung von Polyurethanpräpolymeren mit endständigen Isocyanatgruppen und Hydroxyalkylacrylaten. Die einfachsten Urethanacrylate ergeben sich durch Umsetzung eines Diisocyanates mit einem hydroxylgruppenhaltigen Monomer. Die Beschichtungen zeichnen sich durch sehr gute Witterungsbeständigkeit, Chemikalienbeständigkeit und Härte bei gleichzeitig guter Flexibilität aus.Polyurethane acrylates are obtained in the reaction of polyurethane prepolymers having terminal isocyanate groups and hydroxyalkyl acrylates. The simplest Urethanacrylate arise by reacting a diisocyanate with a hydroxyl-containing monomer. The coatings are characterized by very good weather resistance, chemical resistance and hardness with good flexibility.
Siliconacrylate entstehen entweder durch Umsetzung von Polydialkylsilanen mit endständigen Silanolgruppen und Hydroxyalkylacrylaten oder durch Addition von Acrylsäure an Polydialkylsilane, die endständige Epoxidgruppen enthalten. Silicone acrylates are formed either by reaction of polydialkylsilanes with terminal silanol groups and hydroxyalkyl acrylates or by addition of acrylic acid to polydialkylsilanes containing terminal epoxide groups.
Die zuvor dargelegten Lacke und/oder Lasuren können in Form von wässrigen Dispersionen vorliegen. Diese Dispersionen, vorzugsweise (Meth)acrylat-Dispersionen, weisen im Allgemeinen einen Wassergehalt im Bereich von 30 bis 90 Gew.%, vorzugsweise 40 bis 80 Gew.% auf. Bevorzugt weisen die wässrigen Dispersionen einen Feststoffgehalt im Bereich von 10 bis 70 Gew.-%, besonders bevorzugt 20 bis 60 Gew.-% auf. Wässrige Dispersionen können einen geringen bis moderaten Gehalt von organischen Lösungsmitteln zur Unterstützung der Filmbildung enthalten; insbesondere wenn die verwendeten Bindemittel eine so hohe Glastemperatur aufweisen, dass sie bei der Beschichtungstemperatur nicht mehr verfilmen. Der Lösungsmittelgehalt wird in diesen Fällen zwischen null und 20 %, bevorzugt null und 10 % bezogen auf Gesamtformulierung eingestellt. Als Lösungsmittel kommen bevorzugt wasserlösliche oder wassermischbare Lösungsmittel zum Einsatz wie z.B. Alkohole, (Poly)Glykolether oder wasserlösliche stickstoffhaltige Heterocyclen. Bei der Auswahl der Lösungsmittel ist neben der Unterstützung der Filmbildung insbesondere auf die Gesundheitsgefährdung der Verbraucher, insbesondere bei Heimwerkerprodukten zu achten.The paints and / or glazes set out above may be in the form of aqueous dispersions. These dispersions, preferably (meth) acrylate dispersions, generally have a water content in the range from 30 to 90% by weight, preferably 40 to 80% by weight. The aqueous dispersions preferably have a solids content in the range from 10 to 70% by weight, particularly preferably from 20 to 60% by weight. Aqueous dispersions may contain a low to moderate level of organic solvents to aid film formation; in particular if the binders used have such a high glass transition temperature that they no longer film at the coating temperature. The solvent content in these cases is set between zero and 20%, preferably zero and 10%, based on the total formulation. The solvents used are preferably water-soluble or water-miscible solvents, e.g. Alcohols, (poly) glycol ethers or water-soluble nitrogen-containing heterocycles. In the selection of solvents, in addition to the support of the film formation in particular to pay attention to the health hazards of consumers, especially home improvement products.
Zur Herstellung eines beschichteten Formkörpers kann vorzugsweise eine Polymerisat-Dispersion vorzugsweise (Meth)acrylat-Dispersion, eingesetzt werden, die eine dynamische Viskosität im Bereich von 0,1 bis 180 mPas, bevorzugt 1 bis 80 mPas und ganz besonders bevorzugt 10 bis 50 mPas aufweist, gemessen gemäß
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann das Beschichtungsmittel Lösungsmittel enthalten, wobei das Lösungsmittel in größeren Mengen eingesetzt wird.According to a further embodiment, the coating agent may contain solvent, wherein the solvent is used in larger quantities.
Der Begriff des Lösungsmittels ist hierbei weit zu verstehen. Zu den bevorzugten Lösungsmitteln gehören insbesondere aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Toluol, Xylol; Ester, insbesondere Acetate, vorzugsweise Butylacetat, Ethylacetat, Propylacetat; Ketone, vorzugsweise Ethylmethylketon, Aceton, Methylisobutylketon oder Cyclohexanon; Alkohole, insbesondere Isopropanol, n-Butanol, Isobutanol; Ether, insbesondere Glykolmonomethylether, Glykolmonoethylether, Glykolmonobutylether; Aliphate, vorzugsweise Pentan, Hexan, Cycloalkane und substituierte Cycloalkane, beispielsweise Cyclohexan; Mischungen aus Aliphaten und/oder Aromaten, vorzugsweise Naphtha; Benzin, Biodiesel; aber auch Weichmacher wie niedrigmolekulare Polypropylenglycole oder Phthalate. Die genannten Lösungsmittel können einzeln oder als Mischung eingesetzt werden.The term of the solvent is to be understood here broadly. The preferred solvents include in particular aromatic hydrocarbons, such as toluene, xylene; Esters, in particular acetates, preferably butyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate; Ketones, preferably ethyl methyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone or cyclohexanone; Alcohols, especially isopropanol, n-butanol, isobutanol; Ethers, in particular glycol monomethyl ether, glycol monoethyl ether, glycol monobutyl ether; Aliphatic, preferably pentane, Hexane, cycloalkanes and substituted cycloalkanes, for example cyclohexane; Mixtures of aliphatics and / or aromatics, preferably naphtha; Gasoline, biodiesel; but also plasticizers such as low molecular weight polypropylene glycols or phthalates. The solvents mentioned can be used individually or as a mixture.
Der Anteil an Lösungsmittel in bevorzugten lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmitteln kann insbesondere im Bereich von 0,1 bis 60 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 40 Gew.-% liegen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels.The proportion of solvent in preferred solvent-containing coating compositions may be in particular in the range of 0.1 to 60 wt .-%, particularly preferably in the range of 5 to 40 wt .-%, based on the total weight of the coating composition.
Die dynamische Viskosität des lösungsmittelhaltigen Beschichtungsmittels ist vom Feststoffgehalt und der Art des Lösungsmittels abhängig und kann einen weiten Bereich umfassen. So kann diese bei hohem Polymergehalt mehr als 20.000 mPas betragen. Zweckmäßig ist meist eine dynamische Viskosität im Bereich von 10 bis 10000 mPas, bevorzugt 100 bis 8000 mPas und ganz besonders bevorzugt 1000 bis 6000 mPas, gemessen gemäß
Von besonderem Interesse sind insbesondere lösungsmittelhaltige Beschichtungsmittel, die vorzugsweise 10 bis 80 Gew.-%, besonders bevorzugt 25 bis 65 Gew.-% mindestens eines Bindemittels, vorzugsweise ein Bindemittel auf Basis von (Meth)acrylaten, enthalten. Eine überraschend gute Verarbeitbarkeit zeigen darüber hinaus lösungsmittelhaltige Beschichtungsmittel, deren Feststoffgehalt vorzugsweise mindestens 40 Gew.-% besonders bevorzugt mindestens 60 Gew.-% beträgt.Of particular interest are, in particular, solvent-containing coating compositions which preferably contain from 10 to 80% by weight, particularly preferably from 25 to 65% by weight, of at least one binder, preferably a binder based on (meth) acrylates. In addition, a surprisingly good processability show solvent-containing coating compositions whose solids content is preferably at least 40% by weight, particularly preferably at least 60% by weight.
Neben wässrigen Dispersionen bilden Reaktivlacke oder Reaktivlasuren eine weitere Gruppe bekannter Beschichtungsmittel. Derartige Beschichtungsmittel sind beispielsweise aus
Reaktivverdünner sind niedrigviskose Flüssigkeiten, die aufgrund ihrer niedrigen Viskosität die Einstellung von Verarbeitungsviskositäten unter Minimierung der Menge an inerten Lösungsmitteln erlauben und andererseits aufgrund von Reaktivzentren einer Vernetzungsreaktion teilhaben, somit in die feste Lackschicht eingebaut werden und nicht in die Umwelt entweichen. Zu diesen Verbindungen zählen unter anderem radikalisch polymerisierbare Monomere, die eine oder mehrere Doppelbindungen aufweisen. Neben den zuvor dargelegten (Meth)acrylaten und den Styrolmonomeren zählen hierzu vorzugsweise Verbindungen, die mindestens eine Octadienylgruppe umfassen, wie diese insbesondere in
Die dynamische Viskosität des Reaktivverdünners kann in einem weiten Bereich liegen. Zweckmäßig ist meist eine dynamische Viskosität im Bereich von 1 bis 5000 mPas, bevorzugt 10 bis 1000 mPas und ganz besonders bevorzugt 10 bis 500 mPas, gemessen gemäß
Von besonderem Interesse sind mithin Reaktivverdünner mit einem Siedepunkt von mindestens 180 °C, bevorzugt mindestens 250 °C, besonders bevorzugt mindestens 280 °C bei Normaldruck (1024 mbar). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann der Siedepunkt des Reaktivverdünners bei Normaldruck im Bereich von 180 bis 350 °C, besonders bevorzugt im Bereich von 250 bis 300 °C liegen.Accordingly, reactive diluents having a boiling point of at least 180 ° C., preferably at least 250 ° C., particularly preferably at least 280 ° C. at atmospheric pressure (1024 mbar), are of particular interest. According to a preferred embodiment, the boiling point of the reactive diluent at atmospheric pressure in the range of 180 to 350 ° C, more preferably in the range of 250 to 300 ° C.
Vorzugsweise kann ein Beschichtungsmittel mit einem Reaktivverdünner vorzugsweise 0,1 bis 50 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% Reaktivverdünner aufweisen, bezogen auf das Gesamtgewicht des Beschichtungsmittels.Preferably, a coating agent with a reactive diluent preferably comprises 0.1 to 50 wt .-%, more preferably 5 to 30 wt .-% and most preferably 15 to 25 wt .-% reactive diluent, based on the total weight of the coating composition.
Ein bevorzugt zur Herstellung der Beschichtung einzusetzender Lack weist mindestens ein Farbmittel auf. Ein Farbmittel ist nach
Bei den Pigmenten, die in der Farbschicht vorzugsweise enthalten sind, kann es sich um beliebige Pigmente handeln. Verwendet werden können z.B., ohne darauf beschränkt zu sein, Titandioxid, Zinksulfid, Pigmentruss, Azodiarylgelb, Isoindolgelb, Diarylidorange, Chinacridonmagenta, Diketopyrrolorot, Kupferphthalocyaninblau, Kupferphthalo-cyaningrün, Dioxazinviolett und Diketometalloxid. The pigments which are preferably contained in the color layer may be any pigments. For example, but not limited to, titanium dioxide, zinc sulfide, pigment black, azodiaryl yellow, isoindole yellow, diarylidane, quinacridone magenta, diketopyrrolorot, copper phthalocyanine blue, copper phthalocyanine green, dioxazine violet and diketometal oxide may be used.
Eine ziemlich umfassende Auflistung weiterer einsetzbarer Pigmente ist im Colour Index International, Fourth Edition Online, 2001, veröffentlicht von der Society of Dyers and Colourists in Verbindung mit der American Association of Textile Chemists and Colorists zu finden. A fairly comprehensive listing of other useful pigments is found in Color Index International, Fourth Edition Online, 2001, published by the Society of Dyers and Colourists in association with the American Association of Textile Chemists and Colorists.
Es können auch Effektpigmente wie, ohne darauf beschränkt zu sein, Metalloxidbeschichtete Glimmer und Metallicpigmente, eingesetzt werden. Die Menge an Buntpigment beträgt gewöhnlich 1 bis 50 Gew.%, bevorzugt 3 bis 45 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Lacks, abhängig von der Art des Pigments, der gewünschten Deckkraft und vom gewählten Beschichtungsverfahren. It is also possible to use effect pigments such as, but not limited to, metal oxide-coated mica and metallic pigments. The amount of colored pigment is usually from 1 to 50% by weight, preferably from 3 to 45% by weight, based on the weight of the varnish, depending on the type of pigment, the desired opacity and the coating method chosen.
Weißpigment wird gewöhnlich in einer Menge von 20 bis 50 Gew.%, bevorzugt 25 bis 45 Gew.%, eingesetzt. Die Buntpigmente werden vielfach in einer Menge von 1 bis 20 Gew.%, abhängig von der Art und des Farbtons sowie des verwendeten Druckverfahrens, eingesetzt. Metalloxid-beschichtete Glimmer und Metallicpigmente, werden vielfach in einer Menge von 1 bis 20 Gew.%, abhängig von der Art und des Farbtons sowie des verwendeten Beschichtungsverfahrens, eingesetzt. White pigment is usually used in an amount of 20 to 50% by weight, preferably 25 to 45% by weight. The colored pigments are often used in an amount of 1 to 20 wt.%, Depending on the type and color shade and the printing method used. Metal oxide-coated mica and metallic pigments are widely used in an amount of 1 to 20% by weight, depending on the type and hue and the coating method used.
Neben Pigmenten können die zur Beschichtung eingesetzten Zusammensetzungen weitere üblich Additive, beispielsweise Füllstoffe, Sikkative, Verlaufsmittel, Hautverhinderungsmittel, Antischaummittel, Härtungskatalysatoren, UV-Absorber, Beschleuniger, Katalysatoren, Stabilisatoren gegen thermischen, photochemischen und oxidativen Abbau umfassen. Vorzugsweise stellt das zur Beschichtung des zuvor dargelegten Verbundkörpers eingesetzte Beschichtungsmittel eine Flüssigkeit dar. Hierdurch können die Beschichtungen ohne größeren Aufwand erhalten werden. Zweckmäßig ist meist eine dynamische Viskosität im Bereich von 0,1 bis 10000 mPas, bevorzugt 1 bis 1000 mPas und ganz besonders bevorzugt 10 bis 500 mPas, gemessen gemäß
Die Beschichtung, die auf dem Verbundkörper aufgebracht ist, kann eine oder mehrere Schichten umfassen. Beispielsweise kann eine Füll- oder Grundierschicht aufgetragen werden, die beispielsweise als Haftvermittler dient. Auf diese Schicht kann beispielsweise eine Deckschicht appliziert werden. Dieser Aufbau ist jedoch relativ aufwendig, so dass durch die vorliegende Erfindung vorzugsweise ein Formkörper mit einer einschichtigen Beschichtung bereitgestellt wird, die bevorzugt eine hohe Haftfestigkeit ohne Grundierung aufweist. Diese Eigenschaft beruht auf der hohen Kompatibilität vieler Beschichtungsmittel mit Poly(alkyl)(meth)acrylaten und/oder zellulosehaltigen Materialien. Diese einschichtige Beschichtung kann in einem oder mehreren Beschichtungsvorgängen erfolgen. The coating applied to the composite may comprise one or more layers. For example, a filling or primer layer can be applied, which serves, for example, as a primer. For example, a cover layer can be applied to this layer. However, this structure is relatively complicated, so that the present invention preferably provides a molded article with a single-layer coating, which preferably has a high adhesive strength without primer. This property is due to the high compatibility of many coating agents with poly (alkyl) (meth) acrylates and / or cellulosic materials. This single-layer coating can be done in one or more coating operations.
Das Beschichtungsmittel, vorzugsweise ein Lack und/oder eine Lasur kann durch übliche Verfahren, wie Tauch-, Walz-, Flut-, Gießverfahren, insbesondere durch Streichen, Rollen, Spritzverfahren (Hochdruck, Niederdruck, Airless oder elektrostatisch (ESTA)) aufgebracht werden.The coating composition, preferably a lacquer and / or a glaze can be applied by conventional methods, such as dipping, rolling, flooding, casting, in particular by brushing, rolling, spraying (high pressure, low pressure, airless or electrostatic (ESTA)).
Die Beschichtung steht mit dem Verbundmaterial in Verbindung, so dass das Beschichtungsmittel unmittelbar auf die Oberfläche des geformten Verbundmaterials aufgebracht wird.The coating communicates with the composite material such that the coating agent is applied directly to the surface of the molded composite material.
Bevorzugte Beschichtungen, die aus den erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel erhalten werden, zeigen eine hohe Pendeldämpfung nach König. Bevorzugt beträgt die Pendelhärte nach sieben Tagen mindestens 10 s, vorzugsweise mindestens 20 s, insbesondere bevorzugt mindestens 30 s und speziell bevorzugt mindestens 50 s gemessen gemäß
Bevorzugte Beschichtungen zeigen insbesondere gegenüber polaren Lösungsmitteln, insbesondere Alkoholen, beispielsweise 2-Propanol, oder Ketonen, beispielsweise Methylethylketon (MEK), unpolaren Lösungsmitteln, beispielsweise Dieselkraftstoff (Alkanen), eine ausgezeichnete Beständigkeit. Nach einer Einwirkung von 15 Minuten und anschließender Trocknung (24 Stunden bei Raumtemperatur) zeigen bevorzugte Beschichtungen eine Pendeldämpfung gemäß
Darüber hinaus zeigen bevorzugte Beschichtungen eine überraschend gute Tiefung. Gemäß besonderen Abwandlungen der vorliegenden Erfindung können bevorzugte Beschichtungen eine Tiefung von mindestens 1 mm, besonders bevorzugt mindestens 3,0 mm, gemessen gemäß
Weiterhin zeichnen sich bevorzugt einsetzbare Beschichtungen eine überraschend hohe Haftfestigkeit, die insbesondere gemäß dem Gitterschnitt-Versuch bestimmt werden kann. So kann insbesondere eine Klassifizierung von 0 bis 1, besonders bevorzugt von 0 gemäß der
Weitere wertvolle Hinweise zu den einsetzbaren Lacken und/oder Lasuren, die vorzugsweise für Holz und/oder Kunststoffe, insbesondere Poly(meth)acrylate geeignet sind, finden sich unter anderem in Lackformulierung und Lackrezeptur von
Die beschichteten Verbundkörper können massiv, teilmassiv oder mit Hohlräumen ausgestattet sein. In den Hohlräumen können zur Stabilisierung dienende Elemente, z. B., aus Metall oder anderen sehr stabilen Materialien wie z. B. Carbon enthalten sein. Die Hohlräume können aber auch mit Dämmmaterialien gefüllt sein um den Verbundkörpern gute Wärmedämmeigenschaften zur verleihen. Die erfindungsgemäßen Verbundkörper können in allen für WPC bekannten Anwendungen, insbesondere als Werkstoff in Bereichen mit erhöhter Feuchtigkeitseinwirkung, speziell im Außenbereich, wie z. B. als Bodenbeläge, z. B. als Terrassenpaneele etc., als Konstruktionsmaterialien, wie z. B. als Konstruktionshölzer, Bretter, Balken, Pfosten, Schalungstafeln, Gartenhütten, Spieltürme, Spielgeräte, Sandkästen, Carports, Pavillons, Türzargen, Türblätter, Fensterbänke etc., als Wandelemente, als Wandverkleidungen, Schallschutzelemente, Balustraden, als Deckenverkleidungen, als Dachabdeckungen, im Schiffsbau oder zum Bau von Hafenanlagen, z. B. Bootsstegen, Bootsabweiser, Schiffdecks etc., als wartungsfreier Möbelwerkstoff im Innen- und Außenbereich, wie z.B. Stühle, Liegen, Regale, Theken, Gartenbänke, Küchenmöbel, Arbeitsplatten, Badmöbel etc., als Behälter bzw. Einfassungen, wie z. B. Raseneinfassungen, Beeteinfassungen, Rollrabatte, Blumentöpfe, Pflanztröge etc., verwendet werden. The coated composites may be solid, semi-solid or cavitated. In the cavities serving for stabilization elements, for. B., made of metal or other very stable materials such. As carbon may be included. The cavities can also be filled with insulating materials to give the composite bodies good thermal insulation properties. The composite bodies of the invention can be used in all applications known for WPC, in particular as a material in areas with increased moisture exposure, especially in outdoor areas such. B. as floor coverings, z. B. as terrace panels, etc., as construction materials such. B. as construction timbers, boards, beams, posts, formwork panels, garden sheds, game towers, playground equipment, sand boxes, carports, gazebos, door frames, window sills, etc., as wall elements, wall coverings, sound insulation elements, balustrades, as ceiling panels, as roofing, in Shipbuilding or for the construction of port facilities, z. As boat jibs, boat deflectors, ship decks, etc., as maintenance-free furniture material indoors and outdoors, such. Chairs, loungers, shelves, counters, garden benches, kitchen furniture, countertops, bathroom furniture, etc., as containers or enclosures, such. As lawn enclosures, bed borders, Rollrabatte, flowerpots, plant troughs, etc., are used.
Die Schallschutzwirkung der erfindungsgemäßen Verbundkörper kann auf der Reflektion des Schalls aber auch auf der Absorption beruhen. Während zur Reflektion auch glatte Oberflächen der Bauteile ausreichend sind, werden zur Anwendung als Schallschutzelemente mit Schallschluckwirkung bevorzugt Bauteile aus den erfindungsgemäßen Formkörpern hergestellt, deren Oberfläche derart strukturiert ist, dass durch die Strukturierung ein schallschluckender Effekt erzielt wird. Weiterhin stellen Hohlkammerplatten oder Profile bevorzugte Formkörper der vorliegenden Erfindung dar, welche mit entsprechenden Öffnungen bzw. Bohrungen versehen sind, die es erlauben, dass die Schallwellen in das Bauteil eindringen. Dadurch kann ein signifikanter Schallschluckeffekt erzielt werden. Kombinationen bzw. Abwandlungen der beiden genannten Varianten der Schallschutzelemente sind von der vorliegenden Erfindung ebenfalls erfasst.The soundproofing effect of the composite bodies according to the invention can be based on the reflection of the sound but also on the absorption. While smooth surfaces of the components are sufficient for reflection, components for the use as soundproofing elements with sound absorption effect are preferably produced from the shaped bodies according to the invention whose surface is structured such that a structurally sound-absorbing effect is achieved. Furthermore, hollow panels or profiles are preferred moldings of the present invention which are provided with respective apertures or bores that allow the sound waves to penetrate into the component. As a result, a significant sound absorption effect can be achieved. Combinations or modifications of the two mentioned variants of the soundproofing elements are also covered by the present invention.
Meßmethoden:measurement methods:
Schmelzindex MVRMelt index MVR
Der MVR [230°C, 3,8kg] wird bestimmt nach
Wasseraufnahme (Koch-Test)Water absorption (cooking test)
Die Wasseraufnahme wird in einem Koch-Test in Anlehnung an die
Bruchfestigkeit und DurchbiegungBreaking strength and deflection
Die Bestimmung der Bruchfestigkeit sowie der Durchbiegung bei 500 N Belastung der erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe geschieht in Anlehnung an
Die nachfolgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung und dem besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung schränken diese bzw. deren Umfang jedoch in keiner Weise ein.The following examples serve to further illustrate and better understand the present invention, however, limit these or their scope in any way.
Beispiel 1 example 1
Allgemeine Beschreibung:General description:
Eine PMMA Formmasse mittleren Molekulargewichts, PLEXIGLAS® FM 6N bzw. PLEXIGLAS® FM 7N von Evonik Röhm GmbH, Darmstadt, wurde mit einem Anteil von 70 Gew.% Holzfasern unter Verwendung des polaren Esterwachses LICOWAX E der Firma Clariant, Sulzbach, als Gleitmittel und eines Haftvermittlers vermischt und extrudiert. Versuche zeigten, dass sich eine solche Mischung mit bis 75 Gew. % Holzanteil im Bereich 210 +/– 10 °C sehr gut plastifizieren lässt und WPC Extrudate hervorbringt, die eine sehr geringe Wasseraufnahme, hohe Dimensionsstabilität gegenüber Feuchte und eine hohe mechanische Stabilität aufweisen.A PMMA molding composition average molecular weight, PLEXIGLAS ® FM 6N or PLEXIGLAS ® FM 7N Evonik Röhm GmbH, Darmstadt, was mixed with a proportion of the 70th% wood fibers, using the polar Esterwachses Licowax E from Clariant, Sulzbach, as a lubricant and a Adhesive mixed and extruded. Experiments have shown that such a mixture with up to 75% by weight wood content in the range 210 +/- 10 ° C can be plasticized very well and produces WPC extrudates which have a very low water absorption, high dimensional stability to moisture and a high mechanical stability.
Beispiel 1aExample 1a
Der Versuch wurde wie in der allgemeinen Beschreibung durchgeführt. Es wurde ein Styrol-Maleinsäureanhydrid Copolymer mit ca. 20–22 Gew.% eingebautem Maleinsäureanhydrid als Haftvermittler verwendet. The experiment was carried out as in the general description. It was a styrene-maleic anhydride copolymer with about 20-22 wt.% Incorporated maleic anhydride used as a primer.
Die Zusammensetzung der Einsatzmengen für die Extrusion gestaltete sich wie folgt:
Die anwendungstechnischen Tests des erhaltenen WPC´s ergaben folgende Ergebnisse:
Der erhaltene Formkörper wurde mit Aidol-HK-Lasur beschichtet. Die Beschichtung zeigte eine ausgezeichnete Haftung auf dem extrudierten Formkörper.The resulting molded article was coated with Aidol-HK-Lasur. The coating showed excellent adhesion to the extruded molded article.
Beispiel 1bExample 1b
Der Versuch wurde wie in der allgemeinen Beschreibung durchgeführt. Es wurde ein Polymethylmethacrylat-Maleinsäureanhydrid-Copolymere entsprechend dem Copolymer (I) aus Beispiel A der
Die Zusammensetzung der Einsatzmengen für die Extrusion gestaltete sich wie folgt:
Die anwendungstechnischen Tests des erhaltenen WPC´s ergaben folgende Ergebnisse:
Der erhaltene Formkörper wurde mit Induline LW-720/40 (wässrige Lasur auf Basis von Reinacrylaten) beschichtet. Die Beschichtung zeigte eine ausgezeichnete Haftung auf dem extrudierten Formkörper. The resulting molded article was coated with Induline LW-720/40 (aqueous glaze based on pure acrylates). The coating showed excellent adhesion to the extruded molded article.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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