DE68917564T2 - Zusammensetzung und Verfahren zur Beschichtung von Substraten, um holzähnliches Erscheinen und Textur zu verleihen. - Google Patents
Zusammensetzung und Verfahren zur Beschichtung von Substraten, um holzähnliches Erscheinen und Textur zu verleihen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung ist auf eine Zusammensetzung gerichtet zum Beschichten von Metall-, Kunststoff- oder Holzsubstraten, um sie fähig zu machen, Holzbeizen aufzunehmen, während sie ebenso Verbindungsstellen und andere Unvollkommenheiten im Substrat verdeckt.
- Beim Hochbau gibt es viele Anwendungen, bei denen das Aussehen von Holz über Metall-, Kunststoff- und Holzverbundstoffsubstrate gewünscht wäre. Falls Holz selbst als ein Substrat verwendet wird, könnte eine Beschichtung Verbindungsstellen und andere Unvollkommenheiten im Holz verdecken. Für Kunststoff- und Metallsubstrate, wie etwa exponierte Oberflächen von Türen, Fensterrahmen und dergleichen, wäre es wünschenswert das Aussehen und die Textur von Holz zu haben. Darüberhinaus wäre es wünschenswert, um einen dekorativen Effekt zu erzielen, in der Lage zu sein, eine holzähnliche Oberfläche auf eine gewünschte Farbe wie etwa Walnuß, Rosenholz und dergleichen zu färben, und sie dann falls gewünscht mit einer Schutzbeschichtung wie etwa Lack oder einer anderen herkömmlichen klaren Beschichtung zu überziehen.
- US-A-4,921,891 offenbart Zusammensetzungen zum Beschichten von Naturholz oder einem Holzprodukt, die Verbindungsstellen auf der Holzoberfläche verdecken, und die fähig sind herkömmliche Holzbeize anzunehmen.
- Die vorliegende Erfindung stellt daher Zusammensetzungen bereit, die zum Beschichten von Metall-, Kunststoff- und Holzsubstraten geeignet sind, um das Aussehen eines massiven Stücks Naturholz zu vermitteln, das fähig ist herkömmliche Holzbeizen aufzunehmen.
- Die Zusammensetzungen der vorliegenden Erfindung sind Grundierungen zum Beschichten von Metall-, Kunststoff- und Holzsubstraten umfassend eine Kombination von Harzen, Lösungsmitteln, Pigmenten, Suspendierungsmitteln, Verdickungsmitteln, Benetzungsmitteln und Absorptionsmitteln. Die Zusammensetzung wird als eine flüssige Grundierung auf Metall-, Kunststoff- und Holzsubstrate aufgetragen und die flüchtigen Lösungsmittel werden verdampft um eine gleichförmige feste Beschichtung zu bilden. Falls gewünscht können vor dem Färben Tönungszusammensetzungen in Holzmaserungsmustern auf die Beschichtung aufgebracht werden. Die Tönungszusammensetzungen können die sein, welche in dem der Anmelderin übertragenen U.S. Patent Nr. 4,546,133 offenbart sind.
- Üblicherweise wird das Metall-, Kunststoff- und Holzsubstrat zuerst mit der flüssigen Grundierungszusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung beschichtet und dann getrocknet um die flüchtigen Lösungsmittel zu entfernen. Das Trocknen wird bevorzugt mit Wärme in einem herkömmlichen Ofen durchgeführt, aber es können andere Verdunstungsverfahren verwendet werden, insbesondere falls eine Kunststoffoberfläche als das Substrat verwendet wird, da übermäßige Hitze in einem solchen Fall vermieden werden sollte um eine Verwölbung oder andere Deformation zu vermeiden. Dann kann eine Tönungsformulierung in einem Maserungsmuster aufgebracht werden um eine Holzmaserung zu simulieren, unter Verwendung einer herkömmlichen Rolle mit einem Holzmaserungsinuster. Vorrichtungen zum Ausführen dieser Wirkungen sind herkömmlich und in der Technik bekannt.
- Die Grundierungsformulierung gemäß der vorliegenden Erfindung hat die folgenden Komponenten: Alkydharze, Suspendierungsmittel, Lösungsmittel, Kratzfestigkeitsverbesserer, Verdickungsmittel, Melaminharze, Benetzungsmittel, Pekannußschalenmehl, weiße, gelbe, schwarze und rote Pigmente und Streckmittel, üblicherweise in den folgenden Anteilen:
- Volumen %
- Alkydharze 3-4
- Maleinharze 3-4
- Xylol 14-18
- andere flüchtige Lösungsmittel 2-3
- Kratzfestigkeitsverbesserer 2-4
- Tripentaerythritol 40-45
- Melaminharz 7-10
- Benetzungsmittel 0.01-0.1
- Geruchsverbesserer 0.2
- Verdickungsmittel 5-8
- Pekannußschalenmehl 0.1-0.3
- Weißpigment 5-6
- Gelbpigment 1.0
- Schwarzpigment Spuren
- Rotpigment Spuren
- Streckmittel Talk 4-6
- 100%
- Die bevorzugte Grundierungszusammensetzung enthält anteilmäßig das Folgende Komponente Menge Funktion Hersteller Alkydharz RJ-100 Xylol Collidisperse Chlorowax Tripentaerythritol Superfeines Melamin Lösungsmittel 150 Geruchsverbesserer EHEC Lösung Nytal 300 Pekannußschalenmehl Titandioxid (weiß) Gelbpigment Schwarzpigment Rotpigment Harz Maleinharz Benetzungsmittel Suspensionsmittel/Kratzfestigkeitsverbesserer Absorptionsmittel Melaminharz Verdickungsmittel Streckmittel Pigment Pinjoic Mod. Monsanto Troy ChemControl Hercules Melamine Corp. Chemtech Guardsman Vanderbilt
- In der obigen Formulierung sind die Harze Alkydharze, Melaminharze und Maleinsäureharze, welche umfassen, aber nicht beschränkt sind auf Harze, welche mit einem Harz formulierte Alkydverbindungen enthalten, wie etwa ungesättigte Polyester und ein Diallylphthalat quervernetzendes Monomer, sowie Melamin-Formaldehyd-Harze, Polyesterharze, gestreckte Polyester, Polystyrol, Vinylharze, Polyamidharze, Harnstoffharze, Acrylharze, Phenolharze, Cumaron- Inden-Harze, Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Epoxidharze, Siliconharze, Ionomerharze, Acetalharze, Polyethylen, Polypropylen, Kohlenwasserstoffharze, Gummiderivate, Polycarbonatharze, Phenoxyharze, Fluorkunsstoffe, Styrol-Butadien- Harze, Polyurethanharze, Furanharze, Polysulfonharze, Ester, Gummis und dergleichen. Naturharze können verwendet werden, welche Schellack, Kolophonium, Copalharze, Dammarharze, Manilaharze und dergleichen umfassen.
- Verwendete Absorptionsmittel sind Tripentaerythritol und Pekannußschalenmehl. Das Pekannußschalenmehl ist ein Schlüsselbestandteil um die holzähnliche Textur und das Aussehen gemäß der vorliegenden Erfindung zu erreichen und wird typischerweise auf die Größe von ungefähr 42 bis 45 Mikron Durchmesser im Durchschnitt gemahlen.
- Ein Kratzfestigkeitsverbesserer wie etwa Chlorowax wird verwendet, sowie ein Verdickungsmittel.
- Zusätzlich werden geringe Mengen eines Benetzungsmittels und eines Geruchsverbesserers verwendet, wie etwa Collidisperse (ein Benetzungsmittel) und ein herkömmlicher Geruchsverbesserer.
- Die verwendeten Lösungsmittel umfassen Xylol und ein kommerzielles Lösungsmittel, bekannt als Lösungsmittel Nr. 150 (hergestellt von Ashland oder Chemtech). Andere flüchtige Lösungsmittel können verwendet werden, einschließlich Toluol, MEK, Aceton, Celluloseacetat, Methylisobutylketon, Terpentin, Kiefernadelöl, Lösungsbenzine, Naphta, Mineralöl, Methyl- und Ethylalkohol, Toluol, Benzol, Xylol, Ethylacetat, Amylacetat und dergleichen.
- Streckmittel wie etwa Talk (Nytal 300), Ton, Siliziumoxid, fein gemahlene Kreide, Gips, Glimmer und Baryte können in den oben angegebenen Mengen verwendet werden.
- Schließlich werden Pigmentkombinationen verwendet um für ein färbbares Holzaussehen zu sorgen. Der Großteil der Pigmente wird ein weißes deckendes Pigment sein, wie etwa Titandioxid. Andere weiße deckende Pigmente umfassen Bleiweiß, Zinkoxid, Lithophon, Zinksulfid und basisches Bleisulfat. Ein anderes wichtiges Pigment ist ein Gelbpigment und kann derartige herkömmliche Mittel wie Hansagelb, Ferritgelb, Kadmium-Lithophon, Zinkchromat, Ocker oder Bleiglätte umfassen. Dann können falls gewünscht Spurenmengen von Schwarz und/oder Rotpigmenten verwendet werden, wie etwa die Rotpigmente Bleimennige, Eisenoxid, Kadmiumrot und die Schwarzpigmente wie etwa Ruß, Lampenschwarz, Graphit oder Magnetitschwarz.
- Die Menge der verwendeten Lösungsmittel und flüchtigen Ester wird in einer ausreichenden Menge sein um die verschiedenen Komponenten aufzulösen und/oder zu suspendieren um eine gleichförmige Suspension zu bilden. Es ist wünschenswert, daß die Lösungsmittel einige polare Lösungsmittel umfassen, aber vorwiegend werden nichtpolare Lösungsmittel wie etwa Xylol verwendet werden, zusammen mit Spurenmengen geringfügig polarer Lösungsmittel wie etwa Ketone. Lösungsmittel mit höherem Molekulargewicht können verwendet werden wie etwa Erdöldestillate und Ester, von denen viele handelsüblich sind. Es wird eingesehen werden, daß verschiedene Modifikationen bei den Anteilen und den Komponenten verwendet werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
- Es wird erkannt werden, daß zusätzlich zu oder als ein Ersatz für die obigen Pigmente die Grundierung verschiedene typische anorganische oder organische Pigmente enthalten kann, die für Holzmaserung geeignet sind, wie etwa diejenigen Eisenpigmente, die in der Farbe im Bereich zwischen gelb bis rot, rötliches Braun, und braun bis schwarz liegen, ähnlich zu denen die in natürlichem Holz gefunden werden.
- Nach Auftragen der Grundierung auf das Metall-, Kunststoff- oder Holzsubstrat wird sie getrocknet, beispielsweise in einem herkömmlichen Ofen, um die flüchtigen Lösungsmittel zu entfernen, wodurch eine gehärtete Grundierung gebildet wird. Die Holzsubstrate können jedes beliebige Holzprodukt mit einer Holzoberfläche sein, einschließlich Holzbrettern, mit oder ohne Verbindungsstellen, Holzplatten einschließlich Sperrholz und Papier mit Holzmaserung, oder jedes andere von Holz oder Zellstoff, Sägemehl und dergleichen stammende Produkt. Als Substrate verwendeter Kunststoff kann jede beliebige Art von üblichem Kunststoff sein, wie etwa Polyethylen, Polyvinylacetat, Polycarbonat, oder jede beliebige Art von beständigem Kunststoff, der als ein Baumaterial verwendet wird. Metallsubstrate gemäß der vorliegenden Erfindung sollten in den meisten Fällen vorgestrichen werden um die Grundierung gemäß der vorliegenden Erfindung aufzunehmen. Beispiel von Primern für Aluminium, Stahl, Eisen und Blech umfassen übliche Primer wie etwa Polyesterprimer (PPG) oder Acrylprimer (Guardsman). Gegebenenfalls kann ein Haftanstrich- Nachprimer auf den Metallprimer aufgetragen werden, wie etwa ein Vinyl-Acryl-Primer. (Guardsman #447-0144). Eine Tönungsformulierung kann dann auf die getrocknete Grundierung mit einer Rolle mit einem Holzmaserungsmuster aufgebracht werden. Die Tönungsformulierung kann Harze, Pigmente, Absorptionspigmente, Tönungsmittel und Benetzungsmittel umfassen, sowie Lösungsmittel. Beispielsweise diejenigen Tönungsformulierungen, die offenbart sind in dem der Anmelderin übertragenen U.S. Patent Nr. 4,546,133 und in der ebenfalls anhängigen, der Anmelderin übertragenen U.S. Patentanmeldung Nr. 103,440, eingereicht am 30. September 1987 im Namen von Carroll Cope mit dem Titel VERFAHREN ZUM BESCHICHTEN VON METALL UND KUNSTSTOFF; WODURCH EIN HOLZÄHNLICHES AUSSEHEN VERMITTELT WIRD.
- Die Pigmente in der Tönungsformulierung sollten der Grundierung natürlich eine Farbe vermitteln, welche unterschiedlich ist zur Farbe der getrockneten Grundierung, um für einen Kontrast zu sorgen. Üblicherweise sollten derartige Färbemittel gelbe oder braune Farbtöne vermitteln.
- Die Grundierung wird, nach Auftragung der Tönungsformulierung falls gewünscht, mit einer üblichen Holzbeize gefärbt werden, was üblicherweise den Kontrast zwischen der Grundierung und der Tönung verstärkt.
- Nach Auftragung der Maserungsformulierung, Lufttrocknen und Beizen, kann das Endprodukt mit einem üblichen Lack oder einem anderen klaren Konservierungsmittel beschichtet werden.
- Nachdem die besonderen Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, werden für die Fachleute Modifikationen oder Abänderungen naheliegend sein, wobei beabsichtigt ist, daß diese Modifikationen oder Abänderungen innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung liegen.
Claims (3)
1. Produkt, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Holz-,
Plastik- oder Metallsubstrat und eine holzähnliche Beschichtung umfaßt,
wobei die Beschichtung durch Aufbringen einer Suspension auf das
Substrat, welche Suspension umfaßt:
Volumen %
Alkydharze 3-4
Maleinharze 3-4
Xylol 14-18
andere flüchtige Lösungsmittel 2-3
Kratzfestigkeitsverbesserer 2-4
Tripentaerythritol 40-45
Melaminharz 7-10
Benetzungsmittel 0.01-0.1
Geruchsverbesserer 0.2
Verdickungsmittel 5-8
Pekannußschalenmehl 0.1-0.3
Weißpigment 5-6
Gelbpigment 1.0
Schwarzpigment Spuren
Rotpigment Spuren
Streckmittel Talk 4-6
100%
und Trocknen der flüssigen Beschichtung, um flüchtige
Lösungsmittel zu entfernen, gebildet ist.
2. Beschichtetes Produkt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Suspension nach Volumen anteilig umfaßt:
5.6 Teile Alkydharze
5.6 Teile Maleinharze
23.5 Teile Xylol
0.09 Teile Benetzungsmittel
4.54 Teile Suspensionsmittel/Kratzfestigkeitsverbesserer
64.25 Teile Tripentaerythritol
12.7 Teile Melaminharz
3.56 Teile zusätzliches flüchtiges Lösungsmittel
0.3 Teile Geruchsverbesserer
9.6 Teile Verdickungsmittel
7.0 Teile Streckmittel Talk
1.7 Teile Pekannußschalenmehl
8.0 Teile Titandioxid
1.5 Teile Gelbpigment
0.05 Teile Schwarzpigment
0.05 Teile Rotpigment
3. Beschichtetes Produkt nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat Holz umfaßt.
4. Beschichtetes Produkt nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat Metall umfaßt.
5. Beschichtetes Produkt nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Substrat Plastik umfaßt.
6. Verfahren zum Herstellen eines beschichteten Produkts mit
einer Oberfläche, die die Textur und das Aussehen von Holz
aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte:
(a) Aufbringen einer flüssigen Suspension auf ein Metall-,
Plastik- oder Holzsubstrat, welche Suspension umfaßt:
Volumen %
Alkydharze 3-4 Teile
Maleinharze 3-4 Teile
Xylol 14-18 Teile
andere flüchtige Lösungsmittel 2-3 Teile
Kratzfestigkeitsverbesserer 2-4 Teile
Tripentaerythritol 40-45 Teile
Melaminharz 7-10 Teile
Benetzungsmittel 0.01-0.1 Teile
Geruchsverbesserer 0.
2 Teile
Verdickungsmittel 5-8 Teile
Pekannußschalenmehl 0.1-0.
3 Teile
Weißpigment 5-6 Teile
Gelbpigment 1.0 Teile
Schwarzpigment Spuren Teile
Rotpigment Spuren Teile
Streckmittel Talk 4-6 Teile
100%
und
(b) Verdampfen flüchtiger Lösungsmittel, um eine feste
Beschichtung auszubilden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die
Flüssigkeit anteilig umfaßt:
5.6 Teile Alkydharz
5.6 Teile Maleinharze
23.5 Teile Xylol
0.09 Teile Benetzungsmittel
4.54 Teile Suspensionsmittel/Kratzfestigkeitsverbesserer
64.25 Teile Tripentaerythritol
12.7 Teile Melaminharz
3.56 Teile zusätzliches flüchtiges Lösungsmittel
0.3 Teile Geruchsverbesserer
9.6 Teile Verdickungsmittel
7.0 Teile Streckmittel Talk
1.7 Teile Pekannußschalenmehl
8.0 Teile Titandioxid
1.5 Teile Gelbpigment
0.05 Teile Schwarzpigment
0.05 Teile Rotpigment
8. Flüssige Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie
umfaßt:
Volumen %
Alkydharze 3-4
Maleinharze 3-4
Xylol 14-18
andere flüchtige Lösungsmittel 2-3
Kratzfestigkeitsverbesserer 2-4
Tripentaerythritol 40-45
Melaminharz 7-10
Benetzungsmittel 0.01-0.1
Geruchsverbesserer 0.2
Verdickungsmittel 5-8
Pekannußschalenmehl 0.1-0.3
Weißpigment 5-6
Gelbpigment 1.0
Schwarzpigment Spuren
Rotpigment Spuren
Streckmittel Talk 4-6
100%
9. Flüssige Zusammensetzung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß sie nach Volumen anteilig umfaßt:
5.6 Teile Alkydharz
5.6 Teile Maleinharze
23.5 Teile Xylol
0.09 Teile Benetzungsmittel
4.54 Teile Suspensionsmittel/Kratzfestigkeitsverbesserer
64.25 Teile Tripentaerythritol
12.7 Teile Melaminharz
3.56 Teile zusätzliches flüchtiges Lösungsmittel
0.3 Teile Geruchsverbesserer
9.6 Teile Verdickungsmittel
7.0 Teile Streckmittel Talk
1.7 Teile Pekannußschalenmehl
8.0 Teile Titandioxid
1.5 Teile Gelbpigment
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0.05 Teile Rotpigment
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