DE3301845A1

DE3301845A1 - Eingedickte holzbeize auf wasserbasis

Info

Publication number: DE3301845A1
Application number: DE19833301845
Authority: DE
Inventors: Ramesh C. Danville Calif. Vasishth; Robert S. Concord Calif. Wang
Original assignee: Envirosol Systems International Ltd
Current assignee: Envirosol Systems International Ltd
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1983-01-20
Publication date: 1983-09-22
Also published as: CA1201544A; GB2116192B; CH653050A5; US4432797A; DK76383D0; AU1006583A; NL8300199A; DK76383A; NZ203072A; BE896116A; FI830084L; FI830084A0; FR2523144A1; GB2116192A; SE8301248D0; GB8302863D0; SE8301248L; NO830817L

Description

ρ /C.T*e.*N T.α" ν: w ä.l*t.j£ ο ο η ι ο / tr

DIPL.-INS. R. SPLANEMANN _ J- dipl-chem. dr. B. REITZNER

ZÜGEL. VERTRETEH BEIM EPA · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES ElEPORE EPO ■ MAIMDATAIRES A©RS6S PRES L¹OEB

Envirosol Systems International, Ltd. 73 Orinda Way Orinda / CaI. USA

80OO MÜNCHEN 2 Tal 13

Telefon (089) 22 4207/22 6209 Telcöromme - (nventius München Telex: 528418 Intus d

20. Januar 1983

Unser« Akte:

Ihr Zeichen:

1934-1-1.2.051

Eingedickte Holzbeize auf Wasserbasis

Die Erfindung betrifft Holzbeizen und ihre Verwendung auf unbehandeltem Holz;sie betrifft insbesondere Holzbeizen auf Wasserbasis mit einer erhöhten Viskosität zur Verhinderung des Äbsitzens des Pigments in der Beize vor der Verwendung der Zusammensetzung.

Seit Jahren werden Beizen zur Verstärkung der Maserung oder Änderung der Farbe von Holz oder beidem verwendet.

sie bestehen im allgemeinen aus einem Pigment, einem Bindemittel, wie z.B. einem Alkydharz, das ein Trocknungsmittel enthält, und organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Ligroin, VMP-Naphtha, Kerosin, Xylol, Toluol oder ein Gemisch derselben. In diesen Beizen hat das Pigment die Neigung, sich abzusetzen und die gesamte Mischung muß daher vor ihrer Verwendung eine längere Zeit gerührt werden, um eine einheitliche Suspension des Pigments in der Lösungsmittelphase zu erzielen.

Um das Absetzen des Pigments zu vermeiden, wurden in den letzten beiden Jahrzehnten modifizierte Alkydharze, die üblicherweise als gelierte Alkydharze bezeichnet werden und eine sehr hohe Viskosität ergeben, verwendet. Ein Bei-

spiel für ein solches Alkydharz ist Arothix C3O1-M-6O, das von der Firma Spencer Kellogg Division of Textron, Inc. USA,hergestellt und vertrieben wird.

Aus Gründen des Umweltschutzes in bezug auf die Entflammbarkeit und Toxizität der organischen Lösungsmittel hat man versucht, die Alkyd- oder modifizierten Alkydbindemittel durch Bindemittel auf Wasserbasis, wie z.B. Acrylemulsionen und durch Wasser verdünnbare Alkydbindemittel, zu ersetzen.

Die Alkydbindemittel auf organischer Lösungsmittelbasis, die gelierten Alkydbindemittel, die Alkydbindemittel auf Wasserbasis und die AcrylemuIsionen sind jedoch verhältnismäßig teuer. Da sie in ziemlich hohen Konzentrationen von 0,6 bis 2,4 kg/1 (5-20 lbs/gal) Beize verwendet werden müssen, um das Absetzen des Pigments zu verhindern, stellen sie in der Beize einen unerwünscht hohen Kostenfaktor dar.

' Da die Nachfrage nach und die Popularität von Überzugsmassen auf Wasserbasis wegen ihrer leichten Anwendbarkeit zugenommen hat, wurde eine Reihe von speziellen Zusätzen für die Verwendung in Überzugsmassen auf Wasserbasis entwickelt. Zu diesen Zusätzen gehören spezielle Trocknungsmittel (Sikkative), die in wäßrigen Lösungen stabil sind, spezielle oberflächenaktive Mittel (Tenside) und Blasenauflösungsmittel, (bubble breakers). Außerdem wurde eine Vielzahl von wasserlöslichen Verdickungs- bzw. Eindickungs-

QQ mitteln entwickelt. Viele dieser Verdickungsmittel ergeben, wenn sie in geringen Konzentrationen von 0,1 bis 3 Gew.-% verwendet werden, hohe Viskositäten bis zu einer Gelstruktur, wenn sie in Wasser aufgelöst werden. Diese Verdickungsmittel stellen selbst keine Filmbildner dar

_oc und wurden daher bisher nicht als Ersatz für konventionel-

Ie filmbildende .Bindemittel, wie z.B. Alkyde, modifizierte Alkyde, Alkyde auf Wasserbasis und Polyvinyl- oder Acrylemulsionen, angesehen. In den letzten Jahren sind

verschiedene Beizen auf Wasserbasis auf dem Markt erschienen. Diese basieren auf der Verwendung von Acryl- oder Polyvinylacetatemulsionen. Diese Emulsionen sind in erster Linie dazu bestimmt, als Bindemittel zu fungieren, sie weisen selbst niedrige Viskositäten (von 1 bis 8 Poise) auf und darauf basierende Wischbcizen weisen eine beträchtliche Neigung zum Pigmentabsitzen auf. Um das Absetzen (Sedimentieren) des Pigments zu vermeiden, werden ihnen häufig geringe Mengen synthetischer oder natürli-

^q eher Verdickungsmittel einverleibt. Die verwendete Verdickungsmittelmenge wird im allgemeinen bei einem sehr niedrigen Wert gehalten, da dadurch die Eigenschaften der getrockneten Filme beeinträchtigt werden. Da sie keine Filme bilden, werden die Verdickungsmittel selbst nicht

,c zur Herstellung von klaren oder pigmentierten überzügen verwendet. Wischbeizen mit einer Zusammensetzung des Typs, wie er hier beschrieben wird, wurden bisher als Streckung bzw. Verdünnung der Beschichtungszusammensetzungen formuliert.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Farbbeize zu entwickeln, die auf unbehandeltes Holz aufgetragen und dann abgewischt werden kann, so daß mit dem Pigment gefüllte Holzporen zurückbleiben. Durch geeignete Auswahl des Pigments oder der Pigmente in der Holzbeize kann die Farbe des Holzes geändert werden; so kann beispielsweise Fichtenholz das Aussehen von Nußbaumholz verliehen werden. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Holzbeize zu entwickeln, die in ihrem feuchten

Zustand mit Wasser mischbar ist, so daß alle Werkzeuge 30

bzw. Instrumente, wie z.B. Lappen und Bürsten, die zu ihrem Auftrag verwendet werden, nach der Verwendung leicht mit Wasser gewaschen werden können. Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Holzbeize zu entwickeln, die nach dem Auftragen der Beize, jedoch vor dem Abwischen

derselben, für eine beträchtliche Zeitspanne von beispiels weise 20 bis 60 Minuten feucht bleibt, so daß verhältnismäßig große Flächen, wie z.B. Türen und Tischplatten, be-

handelt werden können, ohne daß ungleichmäßige Auftragsmar kierunyen zurückbleiben. Ziel der Erfindung ist es ferner, eine Holzfarbe zu entwickeln, die nach dem Auftragen auf Holz und dem anschließenden Abwischen beim Trocknen verhältnismäßig beständig gegen Wasser und organische Lösungs mittel wird, so daß die gebeizte Oberfläche mit einem Deck überzug aus einem klaren Firnis oder Lack versehen werden kann. Ein solcher Firnis kann einer auf organischer Lösungsmittelbaüis oder auf Wasserbasis oder auf Basis eines Gemisches davon sein. Ziel der Erfindung ist es ferner, eine Holzbeize zu entwickeln, die nach dem Auftragen auf Holz und nach dem anschließenden Abwischen innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne von etwa 1 bis etwa 4 Stunden trocknet, so daß das damit behandelte Holz inner-

■]_g halb einer vernünftigen Zeitspanne geschliffen bzw. geschmirgelt oder mit einem Firnis- oder Lacküberzug versehen werden kann. Ziel der Erfindung ist es schließlich, eine Holzbeize mit einer hohen Viskosität zu entwickeln, bei der sich das verwendete Pigment auch bei längerer

2Q Lagerung von 6 bis 24 Monaten nicht absetzt und die nur minimal gerührt werden muß, um eine einheitliche Suspension des Pigments zu erzielen.

Es wurde nun überraschend gefunden, daß Beizen des vorge-_O(-nannten Typs nur wenig oder kein Bindemittel benötigen. Der Grund dafür ist der, daß diese Beizen meistens dazu verwendet werden, von dem BIoIz absorbiert zu werden, um die Faserstruktur (Maserung) des Holzes zu verstärken oder ihm eine spezielle Farbe zu verleihen oder beides.

Holz, das mit solchen Beizen behandelt worden ist, wird 30

stets mit einem Schutzüberzug aus einem klaren Finish yersehen. Es wurde nun gefunden, daß die Beize nach dem Auftragen, Abwischen und Trocknen durch die später aufgetragene Schutzschicht nicht beschädigt (beeinträchtigt) werden darf und daß dafür die Zugabe von großen Mengen eines 35

filmbildenden Bindemittels nicht erforderlich ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Holzbeize

auf Wasserbasis, die gegen Absitzen des Pigments vor der Verwendung beständig ist, die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie enthält ein dispergiertes Pigment zum Beizen von Holz, Wasser und genügend nicht-fUmbildendes Wasserverdickungsmittel, um die Viskosität der Lösung auf einen Wert zu erhöhen, bei dem die Neigung des Pigments zum Absitzen wesentlich geringer ist.

Die meisten Verdickungsmittel auf Wasserbasis führen beim XO Trocknen zu einer gewissen Beständigkeit gegen Wasser und organische Lösungsmittel. Diese Beständigkeit gegen Wasser und organische'Lösungsmittel reicht aus, um beim Aufbringen des Schutzüberzugs eines klaren Finish eine Beschädigung zu verhindern. Der größte Teil des organi- I^ sehen Lösungsmittels oder des Gemisches aus dem organischen Lösungsmittel und Wasser oder des Wassers der Beize verdampft innerhalb von 30 bis 240 Minuten und die getrocknete Beize ist beim Aufbringen eines Firnisüberzugs nach dem Trocknen für einen derart kurzen Zeitraum gegen 2Q jeden Angriff beständig.

Beizen, die aus einem Pigment und einem Verdickungsmittel hergestellt worden sind, weisen nach dem frischen Auftragen und Abwischen ein feuchtes Aussehen auf. Wenn diese Beizen 2g trocken werden, nehmen sie jedoch das Aussehen einer weißlichen Färbung an. Beim Aufbringen eines Überzugs aus einem Lack oder Firnis erscheint wieder das ursprüngliche feuchte Aussehen. Diese Reihenfolge hat einen praktischen Nachteil, da es durch Betrachten des getrockneten gebeizten Holzes mit seiner weißlichen Färbung unmöglich ist, vorauszusagen, wie das fertige Finish aussehen wird. Es wurde nun gefunden, daß dieser Nachteil leicht dadurch überwunden werden kann, daß man der Beize eine geringe Menge von etwa 2 bis etwa 10, vorzugsweise 5 bis 8 Gew.-%

eines filmbildenden Harzes, vorzugsweise eines langsam 35

trocknenden Alkydharzes oder eines Harzes auf Öl- oder Wasserbasis zusetzt. Das Alkydharz kann ein Alkydharz auf organischer Lösungsmittelbasis oder ein mit Wasser ver-

dünnbares Alkydharz sein. Zu diesem Zweck kann jedes beliebige Alkydharz auf Lösungsmittelbasis, das normalerweise stabil ist, wenn es in Wasser emulgiert wird, wie z.B. Isophthalsäurealkydharze, beispielsweise Super Beckosol 98-970, hergestellt von der Firma Reichold Chemicals, Inc., oder ein in Wasser dispergiertes Acrylpolymeres, wie AC-64/ hergestellt von der Firma Rohm und Haas Company, oder eine wäßrige Lösung eines modifizierten Polysaccharidpolymeren, wie z.B. JK27O, hergestellt von der Firma Lorcon Chemicals, Inc. of Dorval, Quebec/Kanada, verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthalten die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen eine geringere Menge

IQ eines filmbildenden Harzes, die ausreicht, um das feuchte Aussehen der Beize nach dem Trocknen des Verdickungsmittels beizubehalten. Dementsprechend enthalten bevorzugte Zusammensetzungen der Erfindung die nachstehend angegebenen Komponenten in den ebenfalls nachstehend angegebenen ungefähren relativen Gewichtsmengenanteilen:

Komponente Menge Filmbildendes Harz 5-8

dispergiertes- Pigment 5-15

Wasserverdickungsmittel 0,5-2

Wasser 89,5-75

Ein wesentliches Element der erfindungsgemäßen Zusammensetzungen ist die Einarbeitung eines Verdickungsmittels.

_SQ Verdickungsmittel sind Zusätze, die dann, wenn sie in geringen Mengen Wasser zugesetzt werden, dessen Viskosität um einen verhältnismäßig großen Wert erhöhen. In der Regel ändert sich die Viskosität von Wasser von 1 Poise auf etwa 20 bis etwa 100 Poise bei Zugabe von 0,5 bis 4 Gew.-%,

__ bezogen auf den Feststoffgehalt des verwendeten Verdickungs-

mittels.

Geeignete Verdickungsmittel werden allgemein eingeteilt in

"natürliche" und "synthetische" Verdickungsmittel. Beispiele für natürliche Verdickungsmittel sind Casein und Alginate. Beispiele für synthetische Verdickungsmittel sind "Natrosol" (ein Cellulose-Verdickungsmittel, hergestellt von der Firma Hercules Inc.), Polyvinylalkohole und Acrylverdickungsmittel, wie z.B. QR-708 und CPE-T5, hergestellt von der Firma Rohm & Haas Company. Unter diesen sind die Acrylverdickungsmittel bevorzugt, da sie bei der Lagerung nicht durch Bakterien oder Pilze angegriffen werden. Es können auch natürliche oder synthetische Celluloseverdickungsmittel verwendet werden. Wenn sie verwendet werden, sollten jedoch vorzugsweise Bacterizide und Fungizide zugegeben werden.

Die einzigartigen Eindickungseigenschaften von Verdikkungsmitteln sind auf ihre Fähigkeit zurückzuführen, große Mengen Wasser zu absorbieren, was zu einer starken Aufquellung führt. Im Falle von Acryl-Verdickungsmitteln wird diese Eigenschaft erzielt durch Einarbeitung eines sauren Monomeren, wie z.B. von Methacrylsäure, als Copolymeres während der Synthese. Das fertige Polymere quillt und nimmt Wasser auf, wenn es teilweise oder vollständig neutralisiert wird. Die verwendeten Neutralisationsmittel können anorganisch, wie z.B. Natriumhydroxid oder Ammoniak, oder organisch, wie z.B. Amine, sein. Das Ausmaß der erzielten Verdickung bzw. Eindickung kann weiter gesteuert werden durch Zugabe von Lösungsmitteln, wie z.B. Alkoholen, wie Methanol, Äthanol und Butanol, oder Ketonen, wie Aceton, Methyläthylketon, oder anderen Lösungsmitteln, QQ wie Propaspl, Butylcellosolve, Butylcarbitol. Weitere Lösungsmittel sind, falls verwendbar, allgemein in der Handelsliteratur von den Herstellern erwähnt. Eine zusätzliche Kontrolle bzw. Steuerung des Ausmaßes der Verdickung bzw. Eindickung kann erzielt werden durch Verwendung verge schiedener Konzentrationen des Verdickungsmittel, wobei höhere Konzentrationen ein stärkeres Ausmaß der Verdickung bzw. Eindickung ergeben.

Einige Acrylate, die in erster Linie für andere Anwendungszwecke, beispielsweise als Fußbodenfinishes, verwendet werden, können ebenfalls als Verdickungsmittel fungieren, wenn sie in der richtigen Konzentration, in dem richtigen pH-Wert und mit geeigneten Wasser-Lösungsmittel-Kombinationen verwendet werden. Beispiele für solche Acrylpolymere sind WS-24, Rheoplex B-505, hergestellt von der Firma Rohm & Haas Company.

-^q Die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen zeichnen sich in erster Linie dadurch aus, daß das Wasserverdickungsmittel in verhältnismäßig höheren Mengen (0,5 bis 4 Gew.-%) verwendet wird als dies in den bisher verwendeten Beizen auf Wasserbasis der Fall war. Die Verwendung einer geringe^rsn Menge eines filmbildenden Harzes oder Bindemittels in bevorzugten Zusammensetzungen ist ein weiterer wichtiger Unterschied. Diese Unterschiede zwischen den bevorzugten erfindungsgemäßen neuen Zusammensetzungen und den derzeit auf dem Markt befindlichen konventionellen Beizen

_₀ ist am besten aus der folgenden Tabelle zu ersehen, in der die Komponenten in Gewichtsmengen angegeben sind:

konventionell konventionell erfindungs· (auf Wasser- (auf Lösungs- gemäß basis) mittelbasis)

25 filmbildendes Harz	25-35	25-35	5-8
Pigment	10-15	10-15	5-15
Verdickungsmittel (Wasser)	0,1-0,2		0,5-4
Wasser	64,9-49,8		89,5-75
Verdickungsmittel ³⁰ (Lösungsmittel) '		0,2-1 ,0
organisches Lösungsmittel		64,8-4 8,5

100 100 100

'Bentone (organisch modifizierter Ton)oder ein anderes

Suspendiermittel

Die nachstehend angegebenen Beispiele erläutern die erfindungsgemäßen Zusammensetzungen im Vergleich zu konventionellen Beizen. Dabei wird durch jedes Beispiel der folgende Punkt erläutert:
5

Beispiel 1 erläutert eine konventionelle Holzbeize auf Lösungsmittelbasis, in der ein konventionelles Alkydharz verwendet wird. Bei ihr setzt sich das Pigment bei der Lagerung ab.

Beispiel 2 erläutert eine konventionelle gelierte Holzbeize auf Lösungsmittelbasis, in der ein geliertes Alkydharz verwendet wird. Bei ihr setzt sich das Pigment bei der Lagerung nicht ab.
Beispiel 3 erläutert eine gelierte Holzbeize auf Wasserbasis, deren Gelstruktur erhalten wird durch Verwendung von 1 bis 4 Gew.-% eines Verdickungsmittels auf Wasserbasis. Bei ihr setzt sich das Pigment nicht ab, die Farbe des damit gebeizten Holzes vor und nach dem Trocknen ist jedoch unterschiedlich.

Beispiel 4(a) erläutert eine gelierte Holzbeize auf Wasserbasis, deren Gelstruktur erzielt wurde durch Verwendung von 1 bis 4 Gew.-% eines Verdickungsmitels auf Wasserbasis, modifiziert durch Zugabe eines filmbildenden Harzes auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis.

Beispiel 4(b) erläutert eine gelierte Holzbeize auf Wasserbasis, deren Gelstruktur erzielt wurde durch Verwendung von 1 bis 4 Gew.-% eines Verdickungsmittels auf Wasserbasis, modifiziert durch Zugabe eines filmbildenden Harzes auf Wasserbasis oder Lösungsmittelbasis und eines Netz-

OQ mittels.

Beispiel 5 vergleicht die Topfzeiten von Beizen auf Lösungsmittelbasis (Beispiele 1 und 2) und auf Wasserbasis (Beispiele 3 und 4) miteinander.

In den Beispielen 3, 4 und 6 sind die Komponenten in der Reihenfolge aufgezählt, in der sie in der Regel miteinander gemischt werden, obwohl dies nicht erforderlich ist und aus verschiedenen Gründen geändert werden kann, bei-

spielawoisc wegen der Art der verwendeten Wisch- oder Dispergiervorrichtung.

Beispiel 1

Konventionelle Beize.

Material kg (lbs) Liter (gallons)

fettes Alkydöl 126,41 (278,44) 137,39 (36,25)

10

Pigmente und Streckmittel 190,89 (420,47) 65,72 (17,34)

Ligroin 137,29 (302,40) 175,51 (46,31)

Kobaltnaphthenat, 6% 1,03 ( 2,27) 1,06 ( 0,28)

Zinknaphthenat, 18% 0,86 ( 1,89) 0,76 ( 0,20)

Calciumnaphthenat, 4% 0,97 ( .2,13) 1,02 ( 0,27)

Mittel gegen

Hautbildung 0,36 ( 0,79) 0,38 ( 0,10)

20

457,81 (1007,39) 381,84 (100,75)

Beispiel 2

_nc Gelierte Beize auf Lösungsmittelbasis

AO ι

Material kg (lbs) Liter (gallons)

Thixotropes Alkydharz 110,75 (243,94) 120,83 (31,88) (Kelthix C3O1-6OM)

_ΟΛ fettes Alkydöl 15,66 ( 34,50) 16,56 ( 4,37)

Pigmente und Streckmittel 190,89 (420,47) 65,72 (17,34)

Ligroin ' 136,84 (301,40) 175,51 (46,26)

Kobaltnaphthenat, 6% 1,03 ( 2,27) 1,06 ( 0,28)

Zinknaphthenat, 18% 0,86 ( 1,89) 0,76 ( 0,20)

Calciumnaphthenat, 4% 0,97 ( 2,13) 1,02 ( 0,27)

Mittel gegen Hautbildung 0,36 ( 0,79) 0/38 ( q.iqt

4 57,36 (1007,39) 381,84(100,70)

Beispiel 3 Gelierte Beize auf Wasserbasis ohne Harz

Liter (gal)

5	Material	kg	(lbs)
	Wasser	35,87	(79,00)
	1) Propasol P '	5,37	(11,83)
	NH₄OH, 28 %	0,13	( 0,28)
10	Verdickungsmittel,	CPE-15 0,95	( 2,09)
	NOPCO NDW^{2 J}	0,79	( 1,74)
	Tamol 731³⁾	1 ,18	( 2,61)
	Triton CE-10⁴^	0,40	( 0,87)
15	Äthylenglykol	5,92	(13,05)
	Pigmente	24,88	(54,81)
	Texanol '	2,46	( 5,42)
20	Wasser Propasol P	307,62 3,54	(677,58) ( 7,80)
	NH₄OH, 28%	0,71	( 1,56)
	Verdickungsmittel,	CPE-15 5,32	(11,71)
λ ι—	NOPCO NDW	■ 0,20	(. 0,44)

35,97 (9,49)

6,10 (1,61)

0,15 (0,04)

0,91 (0,24)

0,87 (0,23)

1,10 (0,29)

0,38 (0,10)

5,34 (1,41)

8,38 (2,21)

2,65 (0,70)

309,4 2 (81,64)

4,02 ( 1,06)

0,83 ( 0,22)

5,08 ( 1,34)

0,23 ( 0,06)

395,34 (870,79) 381,43(100,64)

' Warenzeichen für n-Propoxypropanol

²^ Entschäumungsmittel, hergestellt von der Firma Napco
Chemical Co.

³^ Warenzeichen für das Natriumsalz eines carboxylierten Polyelektrolyten, hergestellt von der Firma Rohm &
Haas Company

^^ oberflächenaktives Mittel, hergestellt von der Firma
Rohm & Haas Company

⁵^ Warenzeichen für 2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandiol-monoisobutyrat

-IS-

Beispiel 4(a)

Gelierte Beize auf Wasserbasis ohne Netzmittel

Material Wasser Propasol P NH₄OH, 28%

Verdickungsmittel, CPE-15 NOPCO NDW Äthylenglykol Pigmente Acrylharz, AC-64 Texanol Wasser Propasol P NH₄OH, 28%

Verdickungsmittel, CPE-15 NOPCO NDW kg (lbs)

Liter (gal)

35,8.7 (79,00) 35,97 ( 9,49)

5,37 (11,83) ,6,10 ( 1,61)

0,13 ( 0,28) 0,15 (0,04)

0,95 ( 2,09) 0,91 (0,24)

0,79 ( 1 ,74) 0,87 (0,23)

5,92 (13,05) 5,34 (1,41)

24,61 (54,21) 8,38 (2,21)

35,55 (78,30) 34,53 (9,11)

2,46 ( 5,42) 2,65 (0,70)

273,65 (602,76) 275,23 (72,62)

3,54 ( 7,80) 4,02 (1,06)

0,71 (1,56) 0,83 (0,22)

5,32 (11,71) 5,08 (1,34)

0,20 (0,44) 0,23 (0,06)

395,07(870,79) 380,29(100,34)

Beispiel 4 (b)

Gelierte Beize auf Wasserbasis mit Netzmittel Material kg (lbs) Liter (gas

35,87 (79,00) 35,97 ( 9,49)

Propasol P 5,37 (11,83) 6,10 ( 1,61)

NH₄OH, 28% 0,13 ( 0,28) 0,15 ( 0,04)

Verdickungsmittel, CPE-15 0,95 ( 2,09) 0,91 ( 0,24)

NOPCO NDW 0,79 (1,74) 0,87 ( 0,23)

Tamol 731 ) 1,18 (2,61) 1,10 (0,29)

)Netzmittel

Triton CF-IO ) 0,39 (0,87) 0,38 (0,10)

Äthylenglykol 5,92 (13,05) 5,34 (1,41)

Pigmente 24,61 (54,81) 8,38 (2,21)

Acrylharz, AC-64 35,55 (78,30) 34,53 (9,11)

Texanol 2,46 ( 5,42) 2,65 (0,70)

Wasser . 270,29(595,36) 271,21(71,56)

Propasol P 3,54 ( 7,80) 4,02 (1,06)

NH₄OH, 28% 0,71 ( 1,56) 0,83 (0,22)

Verdickungsmittel, CPE-15 5,32 (11,71) 5,18 (1,34)

NOPCO NDW 0,20 ( 0,44) 0,23 (0,06)

393,28(870,79) 377,85(100,14)

Beispiel 5

Nach den Beispielen 1, 2, 3, 4(a) und 4(b) hergestellte Beizen wurden mittels eines Pinselsauf eine 5,08 cm χ 5,08 O₅ cm große Eschenplatte aufgebracht. Teile der beschichteten Platten wurden in 15 Minuten-Zeitabständen mit einem Lappen abgewischt.

Die mit nach den Beispielen 1, 2 und 3 hergestellten Beizen beschichteten Platten konnten nach den ersten 30 Minuten nicht abgewischt werden. Die gemäß den Beispielen 4(a) und 4(b) hergestellten Beizen konnten jedoch auch nach 4 5 Minuten noch abgewischt werden. Diese Ergebnisse zeigen, daß die Zugabe einer geringen Menge eines Harzbindemittels zu Beizen auf Wasserbasis eine wesentlich bessere "Verarbeitungszeit" (open time) ergibt.

Die abgewischten Platten wurden eine Stunde lang an der Luft trocknen gelassen und dann erneut geprüft. Nach dem Trocknen sahen die mit Beizen, die entsprechend den Zusammensetzungen der Beispiele 1, 2 und 4(b) hergestellt worden waren, beschichteten Platten normal aus. Die mit der Beize, die gemäß der Zusasammensetzung des Beispiels hergestellt worden war, beschichteten Platten wiesen jedoch eine grauweiße Trübung auf und die mit der gemäß der Zusammensetzung des Beispiels 4(a) hergestellten Beize beschichtete Platte beizte das Holz nicht ebenso wie die mit der gemäß der Zusammensetzung des Beispiels 4(b) hergestellten Beize beschichtete Platte, was zeigt, daß die Zugabe des Netzmittels feuchte Pigmente unterstützt mit einer daraus folgenden besseren Farbentwicklung auf den gebeizten Platten.

Bei den Netzmitteln oder oberflächenaktiven Mitteln

(Tensiden) handelt es sich um Materialien, welche die Oberflächenspannung dos Lösungsmittelsystems herabsetzen. Beispiele für geeignete Netzmittel sind anionische Emul-QQ giermittel, wie Natriumoleat, kationische Emulgiermittel, wie Laurylammoniumacetat und nicht-ionische Emulgiermittel, wie Glycerylmonolaurat. Bezüglich weiterer Einzelheiten über Netzmittel vgl. C.B.F. Young und K.N. Coons in "Surface Active Agents", Chemical Publishing Co., 1945.

Eine wirksame Menge eines Netzmittels beträgt im allgemeinen etwa 0,5 bis etwa 3,0 Gew.-%, bezogen auf die gesamte

- 47-

Zusammensetzuna.

Beispiel 6 Gelierte Beize auf Wasserbasis mit JK-270

Material

Wasser Propasol P NH₄OH, 28%

Verdickungsmittel, CPE-15 NOPCO NDW Tamol Triton CF-10 Äthylenglykol Pigmente Wasser Propasol P NH₄OH, 28% NOPCO NDW JD-270-Harz Verdickungsmittel CPE-15 kg (lbs)

Liter (qal)

8,78 (19,34) 8,72 (2,30)

5,73 (12,63) 6,52 (1,72)

0,13 ( 0,28) 0,15 (0,04)

1,00 ( 2,21) 0,99 (0,26)

0,84 ( 1,86) 0,95 (0,25)

1,27 ( 2,79) 1,18 (0,31)

0,42 ( 0,93) 0,38 (0,10)

10,62 (23,40) 9,55 (2,52)

26,60 (58,60) 8,94 (2,36)

300,80 (662,56)301,37(79,65)

5,88 (12,96) 6,67 (1 ,76)

1 ,80 ( 3,97) 2,12 (0,56)

0,21 ( 0,47) 0,27 (0,07)

27,87 (61,38) 23,73 (6,26)

8,78 (19,33) 8,34 (2,20)

400,73 (882,71)380,38(100,36)

Claims

Pa ten tans ρ rüc he

1. Holzbeize auf Wasserbasis, die gegen vorzeitiges

Absitzen des Pigments vor der Verwendung beständig ist, dadurch gekennzeichnet , daß sie enthält ein dispergiertes Pigment zum Beizen von Holz, Wasser und genügend nicht-fumbildendes Wasser-Verdikkungsmittel, um die Viskosität der Lösung auf einen Wert zu erhöhen, bei dem das Absitzen des Pigments wesentlich verringert wird.

2. Holzbeize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine geringere Menge eines filmbildenden Harzes enthält, die ausreicht, um das feuchte Aussehen der Beize nach dem Trocknen des Verdickungsmittel aufrechtzuerhalten.

3. Holzbeize nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie das Verdickungsmittel in einer Menge von etwa 0,5 bis etwa 4 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Beize, enthält.

4. Holzbeize nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem filmbildenden Harz um ein in Wasser dispergierbares Harz handelt.

5. Holzbeize nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem filmbildenden Harz um ein in einem organischen Lösungsmittel lösliches Harz handelt.

6. Holzbeize nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie die nachstehend angegebenen Komponenten in den nachstehend angegebenen ungefähren relativen Gewichtsteilen enthält:

-ν- -I -

Komponente Menge

Filmbildendes Harz 5-8

Pigment 5-15

Wasserverdickungsmittel 0,5-2

Wasser 89,5-75

7. Holzbeize nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Netzmittel für das Pigment zur Verbesserung der Farbentwicklung in dem Holz enthält.

8. Holzbeize nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Wasserverdickungsmittel ein Acrylharz enthält.

9. Verfahren zum Beizen von unbehandeltem Holz, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Holzbeize mit einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 auf das Holz aufbringt, die Beize auf der Holzoberfläche verteilt und den Überschuß der Beize von der Holzoberfläche entfernt.