DE2256311C3 - Verfahren zur Herstellung von fleckenbeständigen Holz-Kunststoff-Verbundkörpern - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die Behandlung von HoIz-KunstMoffVerbundkörpern. ■>*·

Holz-Kunststoff Verbundkörper bzw. zusammengesetzte Produkte aus Holz und Kunststoff sind bereits hergestellt worden. Sie besitzen eine weite Vielzahl von Anwendungszwecken, bei denen sie sich erheblich besser als nichtimprägnierte Hölzer verhalten. In der &o US-Pafentschrifl 34 07 088 wird beschrieben, daß eine gesteigerte Zugfestigkeit erhalten werden kann, wenn man mit Vinylchlorid imprägnierte Holz- Verbundkörper durch Bestrahlung polymerisiert. Die Haupteinsatz» zwecke von solchen Verbundkörpern sind zur Herstel· f>5 lung Von Bodenplatten Und für Dekoratioiisplatten.

Obgleich die Verbundkörper anfänglich teurer sind als unbehandelte HoIzkörDer, haben sie doch den Vorteil, daß sie kein Wachsen oder kein Entfernen benötigen, um ihr gutes Aussehen beizubehalten. Dies ist zum Teil auf die Tatsache zurückzuführen, daß die Verbundkörper nicht mit einem oberflächlichen Überzug wie Polyurethan beschichtet sind. Wie in der US-Patentschrift 34 07 088 beschrieben, wie durch eine Sandstrshlungsbehandlung ohne weiteres eine satinglatte Oberfläche erhalten. Diese Oberfläche ist absichtlich nicht kontinuierlich, d.h. die Oberfläche besteht sowohl aus Holz als auch dem Polymeren, was im Unterschied zu einer Oberfläche steht, die mit einem kontinuierlichen Oberzug eines Polymeren beschichtet ist. Obgleich diese Holz-Kunststoff-Verbundkörper ein ausnehmend gutes Aussehen besitzen, ist es jedoch schwierig, den hohen Glanz von neugewachstem Holz hochzuahmen. Das Wachsen von Holz-Kunststoff-Verbundkörpern würde aber zu einem Verlust ihrer Nichtwartungs-Vorteile führen.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, ein Verdecken durch Wasser, öl und Fette zu vermeiden, ohne daß auf ein Wachsen zurückgegriffen werden muß.

Gemäß der Erfindung wird nun ein Verfahren zur Herstellung von fleckenbeständigen Holz-Kunststoff-Verbundkörpern zur Verfügung gestellt, bei welchem Holz mit einem Monomeren imprägniert wird, welches mit einem organischen freien Radikal-Katalysator polymerisierbar ist und bei welchem das resultierende, mit dem Monomeren imprägnierte Holz in situ polymerisiert wird. Sodann wird der resultierende, polymerimprä gierte Holz-Verbundstoff mit einer Masse behandelt, welche ein trocknendes Öl oder ein halbirockne.des Öl darstellt.

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Bodenansicht einer Vielzahl von Holz-Kunststoff-Stücken, die unter Bildung einer einzigen, einheitlichen Fußbodenfliese zusammengesetzt worden sind und zur Behandlung zur Herstellung eines Holz-Kunststoff-Verbundkörpers geeignet sind. Eines der Stücke ist herausgenommen und umgedreht.

Die F i g. 2 ist eine obere perspektivische Ansicht von vier Fliesen der in Fig. 1 angegebenen Art, die zusammen auf einer gemeinsamen Grundlage zusammengestellt sind, um eine einzige, gleichförmige Platte zu bilden.

Die gemäß der Erfindung zu behandelnden Holz-Kunststoff-Verbundkörper sind Holzgegenstände, die mit einem organischen Monomeren imprägniert worden sind und die oodann bestrahlt worden sind, um die organischen Monomeren in situ auszupolymerisieren. Geeignele Holzarten, die bislang für Fußbodenzwecke oder für dekorative Anwendungszwecke verwendet worden sind, sind beispielsweise Roteiche, Weißeiche, Fichte, Gelbpappel, Zuckerahorn, Weißföhre. Birke. Mahagoni und Scheinakazie. Als organisches Monome res wird ein solches verwendet, welches der freie Radikal-Polymerisation unterworfen werden kann. Beispiele für geeignete Monomere sind Methylmcthacrylat. Vinylchlorid, Acrylnitril. Vinylacelat-Vinylchlo rid-Gemische, Styrol und andere olefinisch ungesättigte Verbindungen. Von 1 bis 200 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Holzes, des organischen Monomeren werden als Flüssigkeit zur Imprägnierung des Holzes eingesetzt. Gewöhnlich ist das Polymere gleichförmig durch die Holzstruktur hindurch verteilt. Bei manchen Arten differiert aber das Herzholz und das Splintholz in der »Monomeraufnahme« (z. B. beim Walnußholz, bei der Buche, bei der Rolpinie und beim Kirschholz), Hölzer mit offener Struktur wie Ahorn- und Birkenholz

scheinen solche Aufnahmeunterschiede nicht zu zeigen, doch sind diese Hölzer teurer. Harzartige und Harz-zu-durchdringende Herzhölzer mit Einschluß von Eichenholz und vielen Abarten von Pinien- bzw. Föhrenholz bringen andere Schwierigkeiten mit sich. So scheinen beispielsweise die Öffnungen zwischen den Zellen der Weißeiche zn gering zu sein, um eine wirksame Eindringung des Monomeren zu gestatten. Hölzer niedrigeren Grades sind im allgemeinen weich und enthalten größere Mengen von Splint, Tannin und iu Gummi, welche eine ungleichförmige Imprägnierung und ein schlechtes Aussehen bewirken können und zu einer geringeren Strukturfestigkeit führen können. Weichhölzer absorbieren typischerweise in der Gegend von 1,1 kg Monomeres je kg Holz im Vergleich zu etwa 0,7 kg, absorbiert durch Harthölzer.

Die Form, in welche das Holz zur Imprägnierungsund Bestrahlungsbehandlung gebracht wird, hängt von den wirtschaftlichen Verhältnissen ab. So kann man beispielsweise einen festen Holzblock oder eine Zickzackanordnung von Leisten oder eine Zusammenstellung von Leisten durch die unten angegebenen Maßnahmen in eine oder mehrere integrale Fliesen überführen. In jedem Fall nimmt das Rohholz tvpischerweise die Form von Platten ein, die untersucht .'5 weiden sollen. Fehler (wie Knoten und dergl.) sollten beim Sägen herausgeschnitten werden. Ein solches Ziehsägen sollte typischerweise etwa 122 m² aus einer Platte mit 1000 m² ergeben. Die zugeschnittenen Platten können sodann zu Blöcken zerschnitten werden, welche «1 zum Zusammenstellen für die Behandlungsbehältegeeignet sind. Die Blöcke werden zunächst in eine Planiereinrichtung eingegeben, um roh-fertiggestellt zu werden. Solche Blöcke können sodann in einen Imprägnierungsbehälter gebracht werden, um, wie Ji unten beschrieben, imprägniert und danach bestrahlt zu werden.

Es kann jedoch oft zweckmäßig sein, diese Blöcke zunächst in kleine, glatte Fingerplatten (Leisten) aufzuteilen, beispielsweise mit den Abmessungen 15,2 cm χ 2.22 cm χ 0,8 cm.

Dies kann in der Weise geschehen, daß oie Blöcke zu einer Dicke geplant werden, welche die Breite der Leiste bestimmen, worauf die Leistenlängen und die Breiten mit einer Gangsäge herausgeschnitten werden. Die Leisten sind sodann dazu geeignet, um in den Behältern für die Imprägnierung gelagert zu werden und bestrahlt zu werden.

Gemäß einer spezifischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat es sich als zweckmäßig in diesen Fällen erwiesen, eine Anzahl dieser Leisten in eine einheitliche Fliese zusammenzufügen und die Fliese anstelle der Leiste zu behandeln (d. h. zu imprägnieren, zu bestrahlen und fertigzustellen). Ein Beispiel hierfür ist die Fliese 10 der Fig. 1, die aus sieben verbundenen Leisten 10-1 bis 10-7 besteht. Zum Befestigen der Leisten aneinander können verschiedene Maßnahmen Verwendet werden, beispielsweise ein Kanienverbinden (Leimen), ein Ankleben an eine gemeinsame Unterlage (wie es nachstehend beschrieben wird) oder mechani- &o Sehe Befestigungseinrichlungen, Eine besonders geeignete Form ist in Form eines Paars von Federdrähten gezeigt, die die Leisten zur Bildung der' Fliese 10 miteinander verbinden. Die Leimverbindung ist am Stärksten, wenn die Leistenporen mindestens gefüll: Sind (vergl. hierzu Report by University of W. Virginia to Atomic Energy Commission, DID: »0RO2945-5«, JuIi 1966).

Zur automatischen Zusammenstellung und Ausfliichtung der vorgeschriebenen Anzahl von Leisten zur Bildung solcher Fliesen können naturgemäß verschiedene Vorrichtungen verwendet werden. Solche Vorrichtungen können auch damit verwandte Operationen wie die Kantenfertigstellung (z. B. Zungen- und Rillenbildung), ein Trimmen der Platten, um präzise Dimensionen zu erhalten, ein Bilden von Abschrägungen an den Unterseitenkanten, um Rillen zur Aufnahme von Klebstoff zu ergeben, und dergl. durchführen. Die Vorrichtung für die Zusammenstellung und Verbindung der Leisten sollte auch einen spezifizierten, kontrolliert einstellbaren Abstand zwischen den Leisten ergeben, beispielsweise einen Abstand von 203 μιτι zwischen den Leisten der in Fig. 1 angegebenen Fliese. Dies gleicht das Quellen aus, das beim Gebrauch und bei der Akkommodierungsbehandlung und bei den Bindeoperationen zu erwarten ist. Sodann kann eine Befestigung erfolgen, beispielsweise durch Einbetten von Feder drähten sp. sp' über die Fliesen, w^iurch die Breite der Fliese 10 gespannt wird. Vorzugsweise werden die Enden abgeschnitten und diese in einem Prägevorgang an der Stelle wie in Fig. 1 angegeben gehalten. Naturgemäß kann man verschiedene Anzahlen von solchen Drähten verwenden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß ein Paar, in der angegebenen Weise befestigt, dazu geeignet ist. um eine Fußbodenfliese mit den Abmessungen 15,2 χ 15,2 cm zu bilden. Somit kann die Fliese JO als von der Unterseite angesehen betrachtet werden (Befestigungsseite). Sie hat ein Paar von breiten Kanten 10-s. 10-s'. Diese Kanten, vorzugsweise mit einer Länge von 15,2 cm, sind quadratisch und glatt geschnitten (beispielsweise zum anstoßenden Verbinden mit anderen Fliesen, um einen Parkettboden zu legen). Alternativ können die Kanten auch verschiedene verbindende Konfigurationen, die beim Fußbodenlegen bekann' sind, bilden, beispielsweise Zungen und Rillen. Die Fliesenleiste 10-1 der F i g. 1 ist herausexplodiert aus der rliese l0 gezeigt und mit der Längsachse L-L sowie der Kornrichtung (Faserausrichtung) umgedreht. ]ede Leiste kann als mit einer Arbeitsoberfläche 10-f versehen betrachtet werden.

In manchen Fällen ist es vorzuziehen, eine <\nzahl von solchen Leisten zur Bildung einer einzigen integralen Platte zusammenzustellen und die Platte zu behandeln. Somit wird in Fig. 2 eine Vielzahl von solchen Fliesen gezeigt, die zusammen zu einer einzigen gleichförmigen Platte 20 zusammen befestigt sind. Diese umfaßt die Leisten 20-Λ, 20-B, 20-Cund 20-D, wobei jede Leiste im wesentlichen ähnlich ist wie die Leiste 10 der Fig. 1, mit der Ausnahme der Befestigungseinrichtungen. Naturgemäß kann jede Ar./ahl von geeigneten Leisten ve.vunden werden, um eine solche Platte zu bilden. Diese Platte ist besonders für herkömmliche Fußbodenzwecke geeignet, wie zusammen mit analogen Platten aus Holz. Kunststoffen, Elastomeren. Somit ergibt beispielsweise die Verbindung von vier Leisten mit den Abmessungen 15,2 cm χ 15,2 cm zu der angegebenen Platte eine Platte mit den Abmessungen 30,5 cm x 30,5 cm, entsprechend dem Dimensionsmodul, wie er im Fußbodengewerbe nützlich ist. Die Verbundplatte" 20 besteht somit aus vier Sätzen von sieben angrenzenden Leisten, wobei die Sätze in orthogonaler Abgrenzung angeordnet sind, um eine gemeinsame coplanare End·;Vorderseite 20^/" auf einer Seite zu bilden Und die zusammen durch geeignete Befestigungseinrichtungen zusammengebunden sind.

Die mechanische Leistenbefestigung gemäß Fig. 1

wird für bestimmte Anwendungszwecke bevorzugt, insbesondere weil im Gegensatz zu vielen Grundlagen und den damit verbundenen Klebsloffmälefiälien mechanische Befestigungsmittel wie Federdraht sp, sp' die Imprägnierüngs-Beslfahlurigsmaterialieri während ■-> oder nach der Behandlung nicht nachteilig beeinflussen. Ferner sind diese Drähte dazu geeignet, der Fliese einen bestimmten Flexibiliiätsgrad zu verleihen, wodurch es erlaubt wird, daß diese bis zu einemf Ausmaß entlang der Federrichtung (Richtung der Leislenbreite) glattgebo- Ki gen werden kann. Auf diese Weise wird eine bestimmte Menge der normalen Leistenexpansion, einer Unebenheit unterhalb des Bodens etc., ausgeglichen, ohne daß ein unmäßiges Buckeln oder Vorspringen erfolgt. Die Zungen- und Rillen-Zusammenpaissungen der Leisten, r> wie sie gezeigt sind, gestatten ebenfalls die Anomalien des Untergrunds auszugleichen. Der vorliegende Abstand zwischen den Leisten gleicht auch eine normale Quellung aus und sollte daher sorgfältig kontrolliert werden. Es wird ersichtlich, daß es zweckmäßig ist, um ein bestes Quellen oder eine andere Expansion auszugleichen, solche Leisten kreuzweise, wenn möglich, zu legen, d. h. mit den Enden, welche gegenüber den Seiten sind. Dies wird in der Platte der F i g. 2 gezeigt. Es sollte aber keine Ende-zu-Ende-Anordnung oder Seite- > > än-Seite-Anordnung erfolgen. Diese Anordnung gleicht naturgemäß am besten Expansionen in beiden Richtungen über die Fußbodenfläche aus. Andere analoge mechanische Befestigungstechniken können ebenfalls in Betracht gezogen werden, beispielsweise ein Stapeln, «ι eine Endfederung oder eine Kantenbefestigung und dergl.

Das Monomer-imprägnierte Holz wird sodann einer geeigneten Strahlungsquelle unterworfen, beispielsweise einer hochenergetischen Teilchenbestrahlung oder π einer hochenergetischen elektromagnetischen Strahlung über einen ausreichenden Zeitraum, daß das organische Monomere in situ polymerisiert wird. Cobalt 60 ist die bevorzugte Bestrahlungsquelle.

Alternativ kann anstelle des Bestrahlungs-Polymeri- -hi sationssystems auch ein wärmeaktiviertes, katalytisches

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geeignete Katalysatoren sind solche vom Azo-Typ. z. B. 2.2'-Azobis-(isobutyronitril), welches dem Monomeren in Mengen von 0,01 bis 0.5 Gew.%, vorzugsweise von 0.1 bis 0.4 Gew.%. zugesetzt wird. Die exakte Menge hängt naturgemäß von der Härtungszeit und der gewählten Härtungstemperatur ab. Die Härtungsbedingungen schließen optimal ein Erhitzen des mit dem Monomeren imprägnierten Substrats auf eine Temperatur von 60 bis so 80⁰C ein. bis we exotherme Polymerisationsperiode beendigt ist, wonach nach dem Spülen des Verbundkörpers mit Stickstoff bie 80 bis 100°C gehärtet wird.

Die Strahlungs-induzierte Polymerisation der oben beschriebenen Behandlung bewirkt, daß die Monomer- « moieküle durch das Holz verbunden werden, wodurch ein Netzwerk des Polymeren gebildet wird, das die Holzzellen umhüllt und sie dicht in eine Dichtung aus Kunsstoff einschließt. Die Strahlungs-induzierte Polymerisation schreitet wie die herkömmliche Polymeri- Mi sation nach einem freien Radikal-Prozeß fort, erfordert aber nicht die Anwendung von Wärme oder eines Katalysators. Die Absorption der Strahlungsenergie durch die Monomermoleküie führt zur Bildung von freien Radikalen. Diese freien Radikale haften an der en Doppelbindung eines Monomermoleküls, wodurch weitere freie Radikale gebildet werden. Dieser Prozeß schreitet fort, bis die wachsende Polymerkette beendigt wird oder die Strahlung entfernt wird. Da die Strahlung tatsächlich wie ein Katalysator wirkt, stellt sie eine Methode zur Kontrolle der exothermen Polymerisa' tionsreakliön innerhalb des Holzsubstrals dar. Eine solche Kontrolle wäre schwierig mit den herkömmlichen Pölymerisaliohslechniken, die Katalysatoren und Wärme anwenden;zu erzielen.

Es wird ersichtlich, daß die Slrahlungs-induzierle Polymerisation eine Anzahl von Vorteilen .gegenüber* den thermischen, kataiytischen Techniken bietet. Solche Vorteile sind beispielsweise die ausgedehnte Topfzeit des Monomeren, wodurch die inhibierende Wechselwirkung von manchen Holzharzen mit den Katalysatoren vermieden wird, die Vermeidung von langen Härtungszeiten und von erhöhten Temperaturen, was typischerweise bei den herkömmlichen Polymerisationen der Fall ist, und die Vermeidung der Gefahr der unkontrollierten Polymerisation und von Katalysatorrückständen.

In das organische Monomere wird gewunschteniaiis ein Färbemittel vorzugsweise eingearbeitet. Der resultierende Holz-Kunstsloff-Verbundkörper wird sodann poliert, um eine glatte Oberfläche zu erhalten.

Bei einer Ausführungsform sollte das imprägnierte, bestrahlte Holz oberflächenbearbeitet werden, um an Imprägnierungsmittel verarmte Oberflächenschichten zu entfernen und bei der gewünschten Leistendicke ein flaches, glattes Endverhalten zu ergeben. Für Leisten aus Roceiche, die wie vorstehend beschrieben behandelt worden sind und die zu Platten zusammengestellt worden sind (beispielsweise wie in Fig. 2 gezeigt), ist auch manchmal ein Wegschneiden von etwa 508 um bis 762 μιτι oder mehr vorgesehen, wenn dies Abweichungen der Oberfläche erfordern. Glücklicherweise dringt diese Behandlung jedoch so tief ein, daß ein Tiefschneiden nicht schädlich ist.

Es hat sich als sehr wichtig erwiesen, mit dem Leistenkorn, wenn möglich, zu polieren (nicht gegen oder quer). Dies ist überraschend, da es zunächst als zweckmäßig erschien, gegen das Korn zu polieren, beispielsweise um ein »Polymer-Herausheben« zu minimalisieren. Es wurde jedoch gefunden, daß auf diese

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bemerkbar waren und die praktisch unmöglich wegzubringen oder zu verstecken waren. Solche Kratzer treten aber nicht auf, wenn man mit dem Korn bzw. mit der Maserung poliert. Dies ist naturgemäß bei einer Ausführungsform ähnlich der Fig. 2 nicht möglich. Es ist auch wichtig, die Polierungsbänder zu erneuern, bevor sie bis zu einem Punkt verschlechtert sind (beispielsweise durch einen Polymer-Abbau), daß sie das Holz verkratzen oder verschlechtern.

Eine enge Analyse dieser Oberfläche zeigt, daß dort mikroskopische Holzfasern sind, die unten liegen oder die entlang der Oberfläche des Verbundkörpers beim Polieren orientiert werden, was zu einem hohen Endglanz führt. Jedoch mit dem Verlauf der Zeit und insbesondere bei der Berührung mit Wasser steigen diese mikroskopischen Fasern auf und bewirken einen Verlaust der Glanzeigenschaften.

Gemäß der Erfindung wird der Holz-Kunststoff-Verbundkörper mit einer geringen kontrollierten Menge eines trocknenden oder ^ines halbtrocknenden Öls behandelt. Das Ergebnis dieser Behandlung ist die Beschichtung der einzelnen Fasern und die Bewirkung, daß diese an der Oberfläche des Verbundkörpers unten bleiben, wodurch der Endzustand konserviert und verstärkt wird. Das trocknende oder das halbtrocknende Öl wird in den Fasern absorbiert und einer

Kombination von Öxydalions- und Koridensationsreaktiöri unterworfen, weiche zu einem Gemisch von hochmöleküjaren Verbindungen führen,

Beispiele für geeignete trocknende und halblrocknende Öle sind Sojaböiinenöl, Leinsamenöl, Tallöl, Tungöt, Periilaöl, Oiticicaöl, Bauwollsämenöl, Maisölj Sonnen¹ Miimeiiöl und entwässertes Rizinusöl. Als bevorzugtes trocknendes öl wird doppelt-gekochtes Leinsamenöl verwendet.

Obgleich es sehr stark bevorzugt wird, das Verfahren der Erfindung als kontinuierliches Verfahren bei der !Herstellung der Holz-Verbundkörper einzusetzen, kann es auch sehr erfolgreich auf Holz-Kunststoff-Verbund-Fußbodenkörper angewendet werden, die bereits installiert worden sind. Die bevorzugten Verfahren sind daher etwas unterschiedlich, wenn man »im Feld« und im Punkt der Herstellung des Verbundkörpers arbeitet. Beim Arbeiten »im Feld« ist es vorzuziehen, das trocknende oder halbtrocknende Öl auf den Holz-Kunststoff-Verbundkörper in einem Lösungsmittel^- ger aufzubringen. Geeignete Lösungsmittelträger schließen niedrigsiedende Petroleumdestillate, niedrigsiedende Petroleumdestillate wie Mineralsprit, Naphtha (VM&P-Typ), Stoddard-Lösungsmittel, Petroläther und dergl. ein. Das Volumenverhältnis des trocknenden Öls zu dem Lösungsmittelträger beträgt geeigneterweise 3:1 bis 1:3, vorzugsweise 1,5:1 bis 1:1,5. Der bevorzugte Lösungsmittelträger ist Stoddard-Lösungsmittel. Nach der Aufbringung verdampft der Lösungsmittelträger und läßt das trocknende oder halbtrock- jo nende öl als Überzug auf den Holzfasern zurück, bildet aber keinen kontinuierlichen Film über die gesamte Oberfläche des Verbundkörpers.

Es können verschiedene Maßnahmen zur Aufbringung der erforderlichen Menge der Formulierung verwendet werden.

»Im Feld«-Falle ist ein Schwamm-Mop eine sehr geeignete Vorrichtung, insbesondere wenn das Verfahren auf Fußbodenverbundkörper angewendet wird, die sich bereits an Ort und Stelle befinden. Die Menge der Formulierung aus dem trocknenden öl und dem

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3,79 1/92,9 m² bis 3,79 1 je 232 m, vorzugsweise 3,79 I auf 121 bis 186 m².

Im Falle der Behandlung bei der Herstellung wird das trocknende öl auf die Oberfläche des Holz-Kunststoff-Verbundkörpers in genügenden Mengen aufgebracht, daß die einzelnen Oberflächen der Holzfasern beschichtet werden, wobei die Menge aber nicht ausreichend ist, um die gesamte Oberfläche zu beschichten. Vorzugsweise beträgt die Menge 139 bis 7,57 I, mehr bevorzugt 3,41 bis 4,16 I des trocknenden oder halbtrocknenden Öls je 557 m² der Holz-Verbundoberfläche. Vorzugsweise wird das trocknende oder halbtrocknende Öl in einem kontinuierlichen Verfahren bei solchen Geschwindigkeiten und Bedingungen aufgebracht, daß die Aufbringung der gewünschten Menge der Formulierung je m² gewährleistet wird. Eine geeignete Einrichtung zur kontinuierlichen Aufbringung ist eine kautschukartige Druckwalze mit einem aufgeprägten Muster, um die Formulierung in dem Muster aufzubringen, wenn der Holz-Verbundkörper unter der Walze durchläuft Der Druck auf die Walze kann vorzugsweise so eingestellt werden, daß die Kontrolle der Aufbringung der gewünschten Menge der Formulierung unterstützt wird.

Gegebenenfalls kann ein Sikkativ in die Formulierung eingearbeitet werden, um die Polymerisation des trocknenden oder halbtrocknenden Öls nach dem Aufbringen auf die Oberfläche des Holz-Kunstsloff-Verbundkörpers zu beschleunigen. Geeignete Sikkative sind Zi B. Schwermetallsalze wie Naphthenate oder Neodecanate von Cobalt, Blei, Mangan öder Zink oder andere Trocknungsbeschleuniger. Gemische Von Salzen sind besonders geeignet und werden bevorzugt Bevorzugte Mengen des Sikkativs sind 0,01 bis 1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht der Formulierung, wobei Mengen von 0,25 bis 0,5 gew.% mehr bevorzugt werden.

Rein theoretisch soll gesagt werden, daß angenommen werden kann, daß die trocknenden oder halbtrocknenden öle auf den Holzfasern auf der Oberfläche des Verbundkörpers absorbiert werden und unter Bildung eines wasserbeständigen Endzustands polymerisiert werden. Ohne die Behandlung mit dem trocknenden oder halbtrocknenden öl hat das Wasser, das mit der Oberfläche des Verbundkörpers in Berührung kommt, äie Tendenz, die Fasern aufzuquellen, die in die Oberfläche durch das Polieren und Sandstrahlen und dcrgl. hineingepreßt worden sind, wodurch ein Aufspringen der Fasern bewirkt wird und das Aussehen, der Glanz und die Schönheit des Verbundkörpers nachteilig beeinflußt werden. Die Behandlung mit dem trocknenden oder halbtrocknenden Öl verhindert permanent, daß sich die Holzfasern zu einem großen Ausmaß bewegen, wobei Wasserflecken und dergl. bewirkt werden könnten.

Nach der Aufbringung der Formulierung gemäß der Verfahren der Erfindung wird es bevorzugt, erneut die Oberfläche zu polieren, um überschüssiges Material zu entfernen. Eine geeignete Methode zur Polierung ist die Verwendung eines Nylonkissens. Zur Erzielung von besten ästhetischen Eigenschaften wird es bevorzugt, nochmals mit dem Nylonkissen nach etwa 24 Stunden nach Aufbringung der Formulierung zu polieren.

Gegebenenfalls werden Wärme und Druck während dieses Polierens angewendet Diese Maßnahmen ergeben einen günstigen Effekt

Gegebenenfalls kann, bevor die Formulierung der Erfindung auf den Holz-Verbundkörper aufgebracht Vicrdes ist» d?r ?'J^r V«*rnM»nHnng für Fnßhndenzwecke und dergl. verwendet worden ist, die Oberfläche des Verbundkörpers sandgestrahlt werden und sodann vorbenetzt werden, indem gleichförmig eine kleine Wassermenge aufgebracht wird, um zu bewirken, daß die Fasern der Holzoberfläche aufgehen und anquellen, und um das trocknende öl oder das halbtrocknende Öl beim Aufbringen zu absorbieren.

Die Erfindung wird in den Beispielen erläutert.

Beispiel 1

Splinte von Roteiche mit den Abmessungen 1,9 cm χ 0,63 cm χ 15,2 cm wurden mit Methylmethacrylat imprägniert und bestrahlt, um das Methylmethacrylat mit einer hochenergetischen elektromagnetischen Strahlung mit einer Cobalt 60-Quelle bei einer Dosierung von 32 000 Rad/h zu polymerisieren. Die zur Erzielung der Polymerisation erforderliche Strahlungsdosis betrug 1,7 Megarad. Der resultierende HoIz-Kunststoff-Verbundkörper bestand aus 75 Gew.-% Holz und 30 Gew.-% Kunststoff, wobei die Oberfläche ungefähr zu 50% aus Holz bestand. Die resultierenden Splinte wurden zu Platten mit sieben Länge je Platte zusammengestellt und sodann sandgestrahlt bzw. poliert, um eine relativ glatte Oberfläche zu ergeben. Die sandgestrahlten Verbundkörper wurden kontinuierlich mit einem kautschukartigen Druckroller in Beruh-

rung gebracht, welcher ein geprägtes Diamantmuster hatte, auf welche kontinuierlich zweimal gekochtes Leinsamenöl aufgebracht wurde, so daß ein reguläres Muster von diamantförmigem Leinsamenöl auf der Oberfläche der Verbundkörper abgeschieden wurde. Dies geschah mit einer Geschwindigkeit und einem Druck, der ausreichend, um 3,791 je 557 m² der Verbundkörpet-Öberfläche aufzubringen. Die Oberfläche des Verbundkörpers wurde nach dem Durchlauf durch die Rollen- bzw, Walzenaufbringungseinrichtung kontinuierlich poliert und danach nach 24 Stunden wieder poliert Das Leinsamenöl enthielt 0,2Gew.% eines Sikkativs, bestehend aus einem Gemisch von Blei-, Cobalt- und Zink-neodecanaten. Die resultierenden Verbundkörper zeigten einen relativ hohen Glanz und sie wurden durch Wasser nicht nennenswert verfleckt. Bei Verwendung für Fußböden hielten die behandelnden Verbundkörper ihren hohen Glanz und ihre Schönheit über erheblich größere Zeiträume bei als nichtbehandelte Verbundkörper. Sie zeigten keine Abnutzungsmuster, wie es bei unbehandelten Platten der Fall war.

Beispiel 2

Eine unbehandelte Installation von Fußbodenparkett »us einem Roteiche-Methylmethacrylat- Verbundkörper, hergestellt gemäß dem letzten Beispiel, jedoch ohne Behandlung mit Leinsamenöl, wurde ein Jahr normal als Fußboden gebraucht. Danach hatten die Platten ihre ursprüngliche Farbtiefe verloren.

Die Platten wurden sandgestrahlt, naßgemoppt, um die Holzfasern aufzurichten, poliert und sodann mit einem Gemisch aus doppelt gekochtem Leinsamenöl-Stoddardlösungsmittel (1 :1, bezogen auf das Volumen) behandelt. Dieses Gemisch wurde mit einem Schwamm-Mop mit einer Geschwindigkeit von 3,79 I/ 149 m² der Oberfläche aufgebracht und sodann mit einem handelsüblichen Polierkissen poliert Nach 24 Stunden wurde erneut poliert

Die resultierende Oberfläche hatte einen relativ hohen Glanz und eine gute Farbintensität welche beim Gebrauch der oberfläche ais Fußboden nicht verblaute.

Beispiel 3

Splinte aus Roteiche wurden mit Methylmethacrylat imprägniert welches 0,2 Gew.% 2^'-Azobis-{isobutyronitril) enthielt Dies geschah in einer herkömmlichen yollzellenvorrichtung in einem Ausmaß, daß das imprägnierte Holz 60% seines theoretischen Maximus

enthielt. Der Feuchtigkeitsgehalt Wurde unterhalb 10% gehalten, um eine Ve*werfung der Proben während der Härtung zu minirlialisieren. Dies erfolgt im geschlossenen Behälter in einem Bad oder einem Öfen bei etwa 7O⁰C über 2 Stunden. Sodann wurde das überschüssige Monomere gehärtet, nachdem mit Stickstoff gespült worden war, indem die Temperatur 30 Minute« auf 90° C erhitzt wurde.

Beispiel 4

Ein Bogenschützen-Bogen wurde wie folgt hergestellt: ein unbehandelter Ahornbogen wurde mit Methylmethacrylat imprägniert und bestrahlt, um in situ, wie in den vorstehenden Beispielen, polymerisiert zu werden. Er wurde mit einem 1 :1 Gemisch aus doppelt gekochtem Leinsamenöl und Stoddardlösungsmittel gewischt, 16 Stunden trocknen gelassen und zu einem sehr schönen Aussehen poliert Der resultierende Bogen hatte überlegene mechanische Eigenschaften wie Flexibilitätsfestigkeit und Federkraft.

Beispiel 5

In ähnlicher Weise wurde ein Walnußbogen behandelt, wodurch ebenfalls ein Bogen mit überlegenen mechanischen Eigenschaften und Schönheit erhalten wurde.

Die erfindungsgemäß behandelten Holzoberflächen können für viele Anwendungszwecke Verwendung finden, ob sie nun in Leisten- und Fliesenform behandelt worden sind. So können die erfindungsgemäßen Produkte beispielsweise für Spezialfußbodenzwecke und andere Baukomponenten (z. B. Türen, Fenster, Fensterrahmen, Geländer) oder Möbelteile (ζ. Β. Pultoberseiten, Stuhlsitze) oder als industrielle Komponenten (ζ. Β. Textilspuren, Muster, Spannvorrichtungen) oder als Sportartikel (ζ. Β. Gewehrkolben, Golfschläger, Kegelkugeln, Boote) als als Spielzeuge und Schulartikel oder als Spezialprodukte wie Werkzeuge, Griffe (Messergriffe, Bestecke), Holzwaren und dergl. verwen-

det werden. Das so behandelte Holz ist im allgemeinen härter, dichter und dauerhafter als gewöhnlicnes Holz, was von der prozentualen Foiymerbeiaaiung abhängt. Hinsichtlich verschiedener Eigenschaften verhält es sich sehr vorteilhaft beispielsweise hinsichtlich der statisehen Biegung, der Scherung, der Flammfestigkeit der Dimensionsstabilität der Zerfallbeständigkeit der Druckbeständigkeit, der Witterungsbeständigkeit der Verarbeitbarkeit und des ästhetischen Aussehens.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von fleckenbeständigen Holz-Kunststoff-Verbundkörpern durch Imprägnierung von Holz mit einem organischen, durch freie Radikale polymerisierbaren Monomeren und Polymerisation, insbesondere durch ionisierende Bestrahlung oder durch Hitze und Katalysatoren des resultierenden Monomer-imprägnierten Holzes in situ, dadurch gekennzeichnet, daß man anschließend auf den resultierenden, mit einem Polymeren imprägnierten Holz-Verbundkörper eine Zusammensetzung aufbringt, welche ein trocknendes öl oder ein halbtrocknendes öl umfaßt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als trocknendes Öl oder als halbtrocknendes öl Sojabohnenöl, Leinsamenöl, Tallöl, Tung- und Perillaöl, Oiticicaöl, Baumwollsamenöl, Maisöl, Sonnenblumenöl und/oder entwässertes Rizinusöl oder deren Gemische verwendet.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als trockenes öl doppelt gekochtes Leinsamenöl verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zusammen-Setzung auf den Verbundkörper in einer Volumenmenge von 1,89 I bis 7,57 1/557 m² der Oberfläche des Verbundkörpers aufbringt

¹^. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammen-Setzung verwendet, die weiter ein organisches Kohlenwasserstoff-! .ösungr /iittel enthält, und daß das Volumenverhältnr. öl zu Lösungsmittel 3 :1 bis 1 :3 beträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn· zeichnet, daß man als Lösungsmittel Naphta, Stoddard-Lösungsmittel und/oder Petroäther verwendet.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Zusammen-Stellung verwendet, die weiterhin 0,01 bis 1 Gew.% eines Sikkativs enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man als Sikkativ Cobalt-, Blei-, Zink- und/oder Mangansalze oder deren Gemische verwendet.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man den Verbundkörper anschließend schleift bzw. poliert.

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