EP1554095B1 - Verfahren zur herstellung von farbigen osb-platten - Google Patents
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
- B27N—MANUFACTURE BY DRY PROCESSES OF ARTICLES, WITH OR WITHOUT ORGANIC BINDING AGENTS, MADE FROM PARTICLES OR FIBRES CONSISTING OF WOOD OR OTHER LIGNOCELLULOSIC OR LIKE ORGANIC MATERIAL
- B27N3/00—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres
- B27N3/04—Manufacture of substantially flat articles, e.g. boards, from particles or fibres from fibres
Definitions
- the present invention relates to a novel process for producing colored OSB sheets.
- OSB Oriented Strand Boards
- strands are first produced, which are dried in continuous dryers. Before or after drying, the strands are divided into two fractions (middle layer and top layer), which are glued separately in drum mixers.
- the binders used are aminoplasts (urea or urea-melamine-formaldehyde resins) or, in particular for the middle layer, isocyanates (MDI: diphenylmethane-4,4'-diisocyanate).
- MDI diphenylmethane-4,4'-diisocyanate.
- the glued strands are poured into three-layered mats in special bulk materials plants, whereby the grain directions of the middle and outer layers are as crosswise as possible.
- the poured mats are then pressed in continuous or discontinuous hot presses at 180 to 230 ° C to plates.
- a process for the production of colored chipboard is in US3969454 disclosed.
- a liquid colorant preparation containing pigment may be used as shown JP3193404 known.
- the invention therefore an object of the invention to develop a method by which OSB plates can be dyed as evenly as possible, while the typical "wood structure" should remain visible.
- the coloring of the strands is carried out according to the invention preferably continuously by spraying or dipping in the colorant solution or dispersion.
- the liquid colorant preparation used in the process according to the invention is a preparation containing both pigment and dye, since they give particularly strong, brilliant and lightfast dyeings. Particular preference is given to preparations which have a dye content of from 0.5 to 10% by weight, based on the pigment.
- the colorant formulations usually contain (A) at least one pigment, (B) at least one dye, (C) at least one dispersant and (D) water or a mixture of water and at least one water retention agent.
- Component (A) of the colorant preparations preferred according to the invention may be organic or inorganic pigments.
- the colorant preparations can also Mixtures of various organic or various inorganic pigments or mixtures of organic and inorganic pigments.
- the pigments are preferably in finely divided form. Accordingly, the pigments usually have average particle sizes of 0.1 to 5 .mu.m, in particular 0.1 to 3 .mu.m and especially 0.1 to 1 .mu.m.
- the organic pigments are usually organic colored and black pigments.
- Inorganic pigments may also be color pigments (color, black and white pigments) and luster pigments.
- the luster pigments are monophasic or multiphase platelet-shaped pigments whose color play is characterized by the interaction of interference, reflection and absorption phenomena. Examples which may be mentioned aluminum platelets and one or more times, in particular coated with metal oxides aluminum, iron oxide and mica platelets.
- the colorant preparations preferably used according to the invention contain from 10 to 70% by weight, preferably from 10 to 60% by weight, of pigment (A).
- the colorant preparations preferred according to the invention contain at least one dye.
- Particularly suitable dyes are those which are soluble in water or in a water-miscible or water-soluble organic solvent.
- the dyes (B) used preferably have a color which can be compared to the pigments (A), since in this way a particularly intensive coloring of the wood-based materials can be achieved. However, they may vary in color
- Dyes (B) are used, whereby nuances of the coloration are possible.
- cationic and anionic dyes are particularly suitable.
- cationic dyes are particularly suitable.
- Suitable cationic dyes (B) are derived in particular from the di- and triarylmethane, xanthene, azo, cyanine, azacyanine, methine, acridine, safranine, oxazine, induline, nigrosine and phenazine series, where Dyes from the azo, triarylmethane and xanthene series are preferred.
- Cationic dyes (B) may also be colorants containing external basic groups. Suitable examples are C.I. Basic Blue 15 and 161.
- cationic dyes (B) and the corresponding color bases in the presence of solubilizing acidic agents can be used.
- examples include: C.I. Solvent Yellow 34; C.I. Solvent orange 3; C.I. Solvent Red 49; C.I. Solvent Violet 8 and 9; C.I. Solvent Blue 2 and 4; C.I. Solvent Black 7.
- Suitable anionic dyes are in particular sulfonic acid-containing compounds from the series of the azo, anthraquinone, metal complex, triarylmethane, xanthene and stilbene series, dyes of the triarylmethane, azo and metal complex (especially copper, chromium and cobalt complex -) are preferred.
- CI Acid Yellow 3, 19, 36 and 204 Specific examples include: CI Acid Yellow 3, 19, 36 and 204; CI Acid Orange 7, 8 and 142; CI Acid Red 52, 88, 351 and 357; CI Acid Violet 17 and 90; CI Acid Blue 9, 193 and 199; CI Acid Black 194; anionic chromium complex dyes such as CI Acid Violet 46, 56, 58 and 65; CI Acid Yellow 59; CI Acid Orange 44, 74 and 92; CI Acid Red 195; CI Acid Brown 355 and CI Acid Black 52; anionic cobalt complex dyes such as CI Acid Yellow 119 and 204; CI Direct Red 80 and 81.
- alkali metal cations such as Li.sup. + , Na.sup. + , K.sup. + , Ammonium ions and substituted ammonium ions, in particular alkanolammonium ions, are to be mentioned as water-solubilizing cations.
- the colorant preparations preferably used according to the invention contain the dye (B) generally in amounts of 0.5 to 10 wt .-%, preferably 1 to 8 wt .-%, each based on the pigment (A). Based on the total weight of the preparation, this corresponds to amounts of generally 0.05 to 7 wt .-%, especially 0.1 to 5, 6 wt .-%.
- Preferred pigment / dye combinations are, for example: C.I. Pigment Pigment Blue 15: 1 and C.I. Basic Violet 4; C.I. Pigment Green 7 and C.I. Basic Green 4; C.I. Pigment Red 48: 2 and C.I. Direct Red 80; C.I. Pigment Black 7 and C.I. Basic Violet 3.
- At least one dispersing agent is present in the colorant preparations preferred according to the invention.
- Particularly suitable dispersants (C) are nonionic and anionic surface-active additives as well as mixtures of these additives.
- Preferred nonionic surface-active additives (C) are based in particular on polyethers.
- polyethylene oxides preferably polypropylene oxides and poly (phenylethyleneoxides), especially block copolymers, in particular polypropylene oxide and polyethylene oxide blocks or poly (phenylethylene oxide) - and Polyethylenoxidblöcke having polymers, and also random copolymers of these alkylene oxides suitable.
- polyalkylene oxides can be prepared by polyaddition of the alkylene oxides onto starter molecules, such as saturated or unsaturated aliphatic and aromatic alcohols, phenol or naphthol, which are each represented by alkyl, in particular C 1 -C 12 -alkyl, preferably C 4 -C 12 - or C 1 - C 4 alkyl, substituted, saturated or unsaturated aliphatic and aromatic amines, saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids and carboxylic acid amides can be prepared.
- starter molecules such as saturated or unsaturated aliphatic and aromatic alcohols, phenol or naphthol, which are each represented by alkyl, in particular C 1 -C 12 -alkyl, preferably C 4 -C 12 - or C 1 - C 4 alkyl, substituted, saturated or unsaturated aliphatic and aromatic amines, saturated or unsaturated aliphatic carboxylic acids and carboxylic acid amides can be prepared.
- Suitable aliphatic alcohols generally contain 6 to 26 C atoms, preferably 8 to 18 C atoms, and may be unbranched, branched or cyclic. Examples which may be mentioned are octanol, nonanol, decanol, isodecanol, undecanol, dodecanol, 2-butyloctanol, tridecanol, isotridecanol, tetradecanol, pentadecanol, hexadecanol (cetyl alcohol), 2-hexyldecanol, heptadecanol, octadecanol (stearyl alcohol), 2-heptylundecanol, 2-octyldecanol , 2-nonyltridecanol, 2-decyltetradecanol, oleyl alcohol and 9-octadecenol, as well as mixtures of these alcohols, such as C 8 / C 10
- the alkylene oxide adducts to these alcohols usually have average molecular weights M n of from 200 to 5,000.
- aromatic alcohols examples include unsubstituted phenol and ⁇ - and ⁇ -naphthol, hexylphenol, heptylphenol, octylphenol, nonylphenol, isononylphenol, undecylphenol, dodecylphenol, di- and tributylphenol and dinonylphenol.
- Suitable aliphatic amines correspond to the aliphatic alcohols listed above. Of particular importance here are the saturated and unsaturated fatty amines, which preferably have 14 to 20 carbon atoms. Examples of aromatic amines are aniline and its derivatives.
- Particularly suitable aliphatic carboxylic acids are saturated and unsaturated fatty acids, preferably containing 14 to 20 carbon atoms, and hydrogenated, partially hydrogenated and unhydrogenated resin acids, as well as polybasic carboxylic acids, e.g. Dicarboxylic acids, such as maleic acid.
- Suitable carboxylic acid amides are derived from these carboxylic acids.
- the alkylene oxide adducts to the monohydric amines and alcohols are of particular interest.
- the at least bifunctional amines are di- to pentavalent amines are preferred, in particular, of the formula H 2 N- (R-NR 1) n -H (R: C 2 -C 6 alkylene; R 1: hydrogen or C 1 - C6 - Alkyl; n: 1 to 5).
- ethylenediamine diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, Propylenediamine-1,3, dipropylenetriamine, 3-amino-1-ethyleneaminopropane, hexamethylenediamine, dihexamethylenetriamine, 1,6-bis (3-aminopropylamino) hexane and N-methyldipropylenetriamine, with hexamethylenediamine and diethylenetriamine being particularly preferred and ethylenediamine being most preferred ,
- these amines are first reacted with propylene oxide and then with ethylene oxide.
- the content of the block copolymers in ethylene oxide is usually about 10 to 90% by weight.
- the polybasic amine-based block copolymers generally have average molecular weights M n of from 1,000 to 40,000, preferably from 1,500 to 30,000.
- dihydric to pentahydric alcohols are preferred.
- Particularly preferred alkylene oxide adducts with at least bifunctional alcohols have a central polypropylene oxide block, that is to say start from a propylene glycol or polypropylene glycol which is reacted first with further propylene oxide and then with ethylene oxide.
- the content of the block copolymers of ethylene oxide is usually from 10 to 90% by weight.
- the polyhydric alcohol-based block copolymers generally have average molecular weights M n of 1,000 to 20,000, preferably 1,000 to 15,000.
- alkylene oxide block copolymers are known and commercially available for example under the name Tetronic ® and Pluronic ® (BASF).
- Anionic surface-active additives (C) are based in particular on sulfonates, sulfates, phosphonates or phosphates and carboxylate-containing surface-active polymers.
- Suitable sulfonates are aromatic sulfonates, such as pC 8 -C 20 -alkylbenzenesulfonates, di (C 1 -C 8 -alkyl) naphthalenesulfonates and condensation products of naphthalenesulfonic acids with formaldehyde, and aliphatic sulfonates, such as C 12 -C 18 -alkanesulfonates, ⁇ -sulfofatty acid C 2 -C 8 alkyl esters, sulfosuccinic acid esters and alkoxy, acyloxy and acylaminoalkanesulfonates.
- aromatic sulfonates such as pC 8 -C 20 -alkylbenzenesulfonates, di (C 1 -C 8 -alkyl) naphthalenesulfonates and condensation products of naphthalenesulfonic acids with formaldehy
- Arylsulfonates are preferred, with the di (C 1 -C 8 -alkyl) naphthalenesulfonates being particularly preferred. Very particular preference is given to diisobutyl and diisopropylnaphthalenesulfonate.
- Suitable sulfates are C 8 -C 20 alkyl sulfates.
- anionic surface-active additives are the sulfonates, sulfates, phosphonates and phosphates of the polyethers called nonionic additives.
- These can be converted by reaction with phosphoric acid, phosphorus pentoxide and phosphonic acid or sulfuric acid and sulfonic acid into the phosphoric acid mono- or diesters and phosphonic acid esters or the sulfuric acid monoesters and sulfonic acid esters.
- acidic esters are, like the sulfonates and sulfates listed above, preferably in the form of water-soluble salts, especially as alkali metal salts, especially sodium salts, and ammonium salts, but they can also be used in the form of the free acids.
- Preferred phosphates and phosphonates are derived primarily from alkoxylated, especially ethoxylated, fatty and oxo alcohols, alkylphenols, fatty amines, fatty acids and resin acids, preferred sulfates and sulfonates are based in particular on alkoxylated, especially ethoxylated, fatty alcohols, alkylphenols and amines, including polyhydric amines such as hexamethylenediamine.
- anionic surface active additives are known and commercially available for example under the name Nekal ® (BASF), Tamol ® (BASF), Crodafos ® (Croda), Rhodafac ® (Rhodia), Maphos ® (BASF), Texapon ® (Cognis), Empicol ® (Albright & Wilson), Matexil ® (ICI), Soprophor ® (Rhodia) and Lutensit ® (BASF).
- Nekal ® BASF
- Tamol ® BASF
- Crodafos ® Crodafos ® (Croda)
- Rhodafac ® Rhodia
- Maphos ® BASF
- Texapon ® Cognis
- Empicol ® Albright & Wilson
- Matexil ® ICI
- Soprophor ® Rosit ®
- Lutensit ® BASF
- anionic surface-active additives are based on water-soluble carboxylate-containing polymers. These can be adjusted by adjusting the ratio between polar and nonpolar groups contained advantageous to the particular application and the respective pigment.
- Monomers which are used for the preparation of these additives are in particular ethylenically unsaturated monocarboxylic acids, ethylenically unsaturated dicarboxylic acids and vinyl derivatives which have no acid function.
- copolymers of said monomers are suitable as additive (C).
- the copolymers can be random copolymers, block copolymers and graft copolymers.
- the carboxyl groups of the polymeric additives (C) are at least partially in salt form to ensure water solubility.
- Suitable examples are alkali metal salts, such as sodium and potassium salts, and ammonium salts.
- the polymeric additives (C) have average molecular weights M w of 1000 to 250 000, the acid number is usually 40 to 800.
- Examples of preferred polymeric additives (C) are polyacrylic acids and styrene / acrylic acid, acrylic acid / maleic acid, butadiene / acrylic acid and styrene / maleic acid copolymers, each may contain as additional monomer constituents acrylic acid esters and / or maleic acid esters.
- Particularly preferred polymeric additives (C) are polyacrylic acids, which generally have average molecular weights M w of 1000 to 250,000 and acid numbers of ⁇ 200, and styrene / acrylic acid copolymers, generally having average molecular weights M w of 1000 to 50 000 and Have acid numbers of ⁇ 50.
- anionic surface-active additives are also known and commercially available for example under the name Sokalan ® (BASF), Joncryl ® (Johnson Polymer), Neoresin ® (Avecia) and Orotan ® and Morez ® (Rohm & Haas).
- the colorant preparations preferably used according to the invention usually have a content of dispersant (C) of from 1 to 50% by weight, in particular from 1 to 40% by weight.
- Water forms the liquid carrier material of the colorant preparations used according to the invention.
- the colorant formulations contain a mixture of water and a water retention agent as the liquid phase.
- a water retention agent for example, organic solvents which are difficult to evaporate (i.e., generally have a boiling point of 100 ° C.) are used as water retention agents, therefore they have a water-retaining action and are soluble in water or miscible with water.
- suitable water retention agents are polyhydric alcohols, preferably unbranched and branched polyhydric alcohols having 2 to 8, in particular 3 to 6, carbon atoms, such as ethylene glycol, 1,2- and 1,3-propylene glycol, glycerol, erythritol, pentaerythritol, pentites, such as arabitol, adonite and xylitol, and hexites such as sorbitol, mannitol and dulcitol.
- suitable are, for example, di-, tri- and tetraalkylene glycols and their mono- (especially C 1 -C 6 -, in particular C 1 -C 4 -alkyl ethers.
- Examples include di-, tri- and tetraethylene glycol, diethylene glycol monomethyl, -ethyl -, -propyl- and -butylether, triethylene glycol monomethyl, -ethyl, -propyl and-butyl ethers, di-, tri- and tetra-1,2- and -1, 3-propylene glycol and di-, tri- and tetra Called -1, 2- and 1,3-propylene glycol monomethyl, - ethyl, - propyl and butyl ether.
- the colorant preparations preferably used according to the invention contain from 10 to 88.95% by weight, preferably from 10 to 80% by weight, of liquid phase (D). If water is mixed with a water-retaining organic solvent, it does so Solvent generally from 1 to 80 wt .-%, preferably 1 to 60 wt .-%, of the phase (D).
- the colorant preparations may contain conventional additives such as biocides, defoamers, anti-settling agents and rheology modifiers, the proportion of which may generally be up to 5% by weight.
- the colorant preparations containing both pigment and dye can be obtained in various ways.
- a pigment dispersion is prepared to which the dye is then added as a solid or in particular in dissolved form.
- the glue batch listed in the following table was used: table Glue batch for Middle Class strands Topcoat strands Urea-melamine-formaldehyde resin, 65 wt .-% in water 100.0 parts by weight. 100.0 parts by weight. Paraffin dispersion, 60% strength by weight in water 14.8 parts by weight. 14.8 parts by weight. Ammonium sulfate solution, 20 wt .-% in water 10.0 parts by weight. 4.0 parts by weight. water 5.2 parts by weight. 11.2 parts by weight. Solid resin content of the liquor 50% by weight 50% by weight Solid resin / atro beaches 11.0% 11.0% Festwachs / atro Strands 1.5% by weight 1.5% by weight
- the strands were dyed before drying by dipping with a 0, 6 wt .-% dispersion of the pigment preparation No. 1.1 in water and dried in drum dryers to 1-2 wt .-% moisture.
- the glued strands were poured in the usual way to mats and pressed at 200 ° C to plates.
- the obtained OSB plate showed a homogeneous, intense green color.
- the wood structure was visible after sanding.
- the dried strands were divided into middle and top layer fractions.
- the strands for the cover layer were dyed by dipping with a 5 wt .-% dispersion of the colorant preparation no. 1.2 in water and then glued with the glaze approach mentioned in the table for the top layer.
- the strands for the middle layer were glued with 4% by weight of isocyanate (MDI), which was emulsified in water (weight ratio 1: 1) immediately before gluing.
- MDI isocyanate
- the glued strands were poured in the usual way to mats and pressed at 200 ° C to plates.
- the OSB board obtained showed a homogeneous, intense, brilliant red coloration in the cover layer.
- the wood structure was visible after sanding.
- the strands were dyed before drying by dipping with a 3 wt .-% solution of the dye preparation no. 1.3 in water and dried in drum dryers to 1-2 wt .-% moisture.
- the glued strands were poured in the usual way to mats and pressed at 200 ° C to plates.
- the obtained OSB plate showed a homogeneous, intense black color.
- the wood structure was visible after sanding.
- the dried strands were divided into middle and top layer fractions.
- the strands for the cover layer were dyed by dipping with a 5 wt .-% dispersion of the colorant preparation no. 1.4 in water and then glued with the mentioned in the table for the top layer Leimanthesis.
- the strands for the middle layer were glued with 4% by weight of isocyanate (MDI), which was emulsified in water (weight ratio 1: 1) just before gluing.
- MDI isocyanate
- the glued strands were poured in the usual way to mats and pressed at 200 ° C to plates.
- the OSB board obtained showed a homogeneous, intense, brilliant blue coloration in the cover layer.
- the wood structure was visible after sanding.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von farbigen OSB-Platten.
- Im Bereich der Holzwerkstoffe ist der Markt für OSB-Platten (Oriented Strand Boards) im Anstieg begriffen. OSB-Platten wurden bislang hauptsächlich im Bau- und Verpackungsbereich eingesetzt. Aufgrund ihrer attraktiven Oberflächenstruktur, die durch die Ausrichtung der groben Holzfasern (Strands) gekennzeichnet ist, finden die OSB-Platten inzwischen verstärkt Eingang in den dekorativen Bereich, z.B. im Messebau sowie für Fußböden und Möbel. Für diese Anwendungen besteht der Wunsch, die OSB-Platten auch farblich zu gestalten.
- Bei der Herstellung von OSB-Platten werden zunächst Strands hergestellt, die in Durchlauftrocknern getrocknet werden. Vor oder nach dem Trocknen werden die Strands in zwei Fraktionen aufgeteilt (Mittelschicht und Deckschicht), die in Trommelmischern getrennt beleimt werden. Als Bindemittel werden Aminoplaste (Harnstoff- oder Harnstoff-Melamin-Formaldehydharze) oder, insbesondere für die Mittelschicht, Isocyanate (MDI: Diphenylmethan-4,4'-diisocyanat) eingesetzt. Die beleimten Strands werden in speziellen Schüttanlagen zu dreischichtigen Matten geschüttet, wobei die Faserrichtungen von Mittel- und Deckschichten möglichst kreuzweise liegen. Die geschütteten Matten werden dann in kontinuierlich oder diskontinuierlich arbeitenden Heißpressen bei 180 bis 230°C zu Platten gepreßt.
- Ein Verfahren zur Herstellung von farbigen Pressspanplatten wird in
US3969454 offenbart. Zum Einfärben von Holzteilchen kann eine flüssige Farbmittelzubereitung, die Pigment enthält, verwendet werden, wie ausJP3193404 - Die bekannten Verfahren zur Färbung von OSB-Platten, bei denen das Farbmittel bei der Beleimung zusammen mit den Bindemittel oder getrennt davon auf die Strands aufgebracht wird, führen nur zu mäßigem Erfolg, da nur punktförmig gefärbte Platten erhalten werden.
- Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe OSB-Platten möglichst gleichmäßig gefärbt werden können, wobei gleichzeitig die typische "Holzstruktur" sichtbar bleiben soll.
- Demgemäß wurde ein Verfahren zur Herstellung von farbigen OSB-Platten gemäß Anspruch 1 sowie danach erhältliche OSB-Platten gemäß Anspruch 7 gefunden, wobei man die als Basismaterial für die OSB-Platten dienenden Holzatrands vor oder nach dem Trocknen mit einer flüssigen Farbmittelzubereitung in Kontakt bringt, anschließend auf übliche Weise beleimt, zu dreischichtigen Matten schüttet und diese heiß zu aus einer Mittelschicht mit zwei Deckschichten bestehenden Platten verpreßt.
- Die Einfärbung der Strands erfolgt erfindungsgemäß vorzugsweise kontinuierlich durch Spritzen oder Tauchen in die Farbmittellösung oder -dispersion.
- Man kann dabei nur die Strands für eine oder beide Deckschichten, nur die Strands für die Mittelschicht oder die Strands aller drei Schichten einfärben. Werden mehrere Schichten eingefärbt, so können verschiedene oder gleiche Farbtöne für die einzelnen Schichten gewählt werden.
- Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren ist, daß die Einfärbung der Strands entgegen der ansonsten für die Einfärbung von Holzwerkstoffen üblichen Vorgehensweise, bei der Einfärbung und Beleimung parallel erfolgen, vor der Beleimung vorgenommen wird. Auf diese Weise werden gleichmäßig und intensiv eingefärbte OSB-Platten erhalten.
- Die beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte flüssige Farbmittelzubereitung ist eine sowohl Pigment als auch Farbstoff enthaltende Zubereitung , da sie besonders kräftige, brillante und lichtechte Färbungen ergeben. Besonders bevorzugt sind dabei Zubereitungen, die einen Farbstoffgehalt von 0,5 bis 10 Ges.-%, bezogen auf das Pigment, aufweisen.
- Die Farbmittelzubereitungen enthalten üblicherweise (A) mindestens ein Pigment, (B) mindestens einen Farbstoff, (C) mindestens ein Dispergiermittel und (D) Wasser oder ein Gemisch von Wasser und mindestens einem Wasserrückhaltemittel.
- Komponente (A) der erfindungsgemäß bevorzugten Farbmittelzubereitungen können organische oder anorganische Pigmente sein. Selbstverständlich können die Farbmittelzubereitungen auch Mischungen verschiedener organischer oder verschiedener anorganischer Pigmente oder Mischungen von organischen und anorganischen Pigmenten enthalten.
- Die Pigmente liegen bevorzugt in feinteiliger Form vor. Die Pigmente haben dementsprechend üblicherweise mittlere Teilchengrößen von 0,1 bis 5 µm, insbesondere 0,1 bis 3 µm und vor allem 0,1 bis 1 µm.
- Bei den organischen Pigmenten handelt es sich üblicherweise um organische Bunt- und Schwarzpigmente. Anorganische Pigmente können ebenfalls Farbpigmente (Bunt-, Schwarz- und Weißpigmente) sowie Glanzpigmente sein.
- Im folgenden seien als Beispiele für geeignete organische Farbpigmente genannt:
- Monoazopigmente:
- C.I. Pigment Brown 25;
- C.I. Pigment Orange 5, 13, 36, 38, 64 und 67;
- C.I. Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12, 17, 22, 23, 31, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49, 49:1, 51:1, 52:1, 52:2, 53, 53:1, 53:3, 57:1, 58:2, 58:4, 63, 112, 146, 148, 170, 175, 184, 185, 187, 191:1, 208, 210, 245, 247 und 251;
- C.I. Pigment Yellow 1, 3, 62, 65, 73, 74, 97, 120, 151, 154, 168, 181, 183 und 191;
- C.I. Pigment Violet 32;
- Disazopigmente:
- C.I. Pigment Orange 16, 34, 44 und 72;
- C.I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 16, 17, 81, 83, 106, 113, 126, 127, 155, 174, 176, 180 und 188;
- Disazokondensationspigmente:
- C.I. Pigment Yellow 93, 95 und 128;
- C.I. Pigment Red 144, 166, 214, 220, 221, 242 und 262;
- C.I. Pigment Brown 23 und 41;
- Anthanthronpigmente:
- C.I. Pigment Red 168;
- Anthrachinonpigmente:
- C.I. Pigment Yellow 147, 177 und 199;
- C.I. Pigment Violet 31;
- Anthrapyrimidinpigmente:
- C.I. Pigment Yellow 108;
- Chinacridonpigmente:
- C.I. Pigment Orange 48 und 49;
- C.I. Pigment Red 122, 202, 206 und 209;
- C.I. Pigment Violet 19;
- Chinophthalonpigmente:
- C.I. Pigment Yellow 138;
- Diketopyrrolopyrrolpimgente:
- C.I. Pigment Orange 71, 73 und 81;
- C.I. Pigment Red 254, 255, 264, 270 und 272;
- Dioxazinpigmente:
- C.I. Pigment Violet 23 und 37;
- C.I. Pigment Blue 80;
- Flavanthronpigmente:
- C.I. Pigment Yellow 24;
- Indanthronpigmente:
- C.I. Pigment Blue 60 und 64;
- Isoindolinpigmente:
- C.I. Pigmente Orange 61 und 69;
- C.I. Pigment Red 260;
- C.I. Pigment Yellow 139 und 185;
- Isoindolinonpigmente:
- C.I. Pigment Yellow 109, 110 und 173;
- Isoviolanthronpigmente:
- C.I. Pigment Violet 31;
- Metallkomplexpigmente:
- C.I. Pigment Red 257;
- C.I. Pigment Yellow 117, 129, 150, 153 und 177;
- C.I. Pigment Green 8;
- Perinonpigmente:
- C.I. Pigment Orange 43;
- C.I. Pigment Red 194;
- Perylenpigmente:
- C.I. Pigment Black 31 und 32;
- C.I. Pigment Red 123, 149, 178, 179, 190 und 224;
- C.I. Pigment Violet 29;
- Phthalocyaninpigmente:
- C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:4, 15:6 und 16;
- C.I. Pigment Green 7 und 36;
- Pyranthronpigmente:
- C.I. Pigment Orange 51;
- C.I. Pigment Red 216;
- Pyrazolochinazolonpigmente:
- C.I. Pigment Orange 67;
- C.I. Pigment Red 251;
- Thioindigopigmente;
- C.I. Pigment Red 88 und 181;
- C.I. Pigment Violet 38;
- Triarylcarboniumpigmente:
- C.I. Pigment Blue 1, 61 und 62;
- C.I. Pigment Green 1;
- C.I. Pigment Red 81, 81:1 und 169;
- C.I. Pigment Violet 1, 2, 3 und 27;
- C.I. Pigment Black 1 (Anilinschwarz);
- C.I. Pigment Yellow 101 (Aldazingelb);
- C.I. Pigment Brown 22.
- Geeignete anorganische Farbpigmente sind z.B.:
- Weißpigmente:
- Titandioxid (C.I. Pigment White 6), Zinkweiß, Farbenzinkoxid; Zinksulfid, Lithopone;
- Schwarzpigmente:
- Eisenoxidschwarz (C.I. Pigment Black 11), Eisen-Mangan-Schwarz, Spinellschwarz (C.I. Pigment Black 27); Ruß (C.I. PigmentBlack 7);
- Buntpigmente:
- Chromoxid, Chromoxidhydratgrün; Chromgrün (C.I. Pigment Green 48); Cobaltgrün (C.I. Pigment Green 50); Ultramaringrün;
- Kobaltblau (C.I. Pigment Blue 28 und 36; C.I. Pigment Blue 72); Ultramarinblau; Manganblau; Ultramarinviolett; Kobalt- und Manganviolett;
- Eisenoxidrot (C.I. Pigment Red 101); Cadmiumsulfoselenid (C.I. Pigment Red 108); Cersulfid (C.I. Pigment Red 265); Molybdatrot (C.I. Pigment Red 104); Ultramarinrot;
- Eisenoxidbraun (C.I. Pigment Brown 6 und 7), Mischbraun, Spinell- und Korundphasen (C.I. Pigment Brown 29, 31, 33, 34, 35, 37, 39 und 40), Chromtitangelb (C.I. Pigment Brown 24), Chromorange;
- Cersulfid (C.I. Pigment Orange 75);
- Eisenoxidgelb (C.I. Pigment Yellow 42); Nickeltitangelb (C.I. Pigment Yellow 53; C.I. Pigment Yellow 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164 und 189); Chromtitangelb; Spinellphasen (C.I. Pigment Yellow 119); Cadmiumsulfid und Cadmiumzinksulfid (C.I. Pigment Yellow 37 und 35); Chromgelb (C.I. Pigment Yellow 34); Bismutvanadat (C.I. Pigment Yellow 184).
- Bei den Glanzpigmenten handelt es sich um einphasig oder mehrphasig aufgebaute plättchenförmige Pigmente, deren Farbenspiel durch das Zusammenspiel von Interferenz-, Reflexions-und Absorptionsphänomenen geprägt ist. Als Beispiele seien Aluminiumplättchen und ein- oder mehrfach, insbesondere mit Metalloxiden beschichtete Aluminium-, Eisenoxid- und Glimmerplättchen genannt.
- In der Regel enthalten die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen 10 bis 70 Gew. -%, vorzugsweise 10 bis 60 Ges.-%, Pigment (A).
- Als Komponente (B) enthalten die erfindungsgemäß bevorzugten Farbmittelzubereitungen mindestens einen Farbstoff. Geeignet sind dabei insbesondere Farbstoffe, die in Wasser oder einem mit Wasser mischbaren oder in Wasser löslichen organischen Lösungsmittel löslich sind. Bevorzugt weisen die eingesetzten Farbstoffe (B) einen den Pigmenten (A) jeweils vergleichbaren Farbton auf, da auf diese Weise eine besonders intensive Färbung der Holzwerkstoffe erzielbar ist. Es können jedoch auch im Farbton abweichende
- Farbstoffe (B) eingesetzt werden, wodurch Nuancierungen der Färbung möglich sind.
- Geeignet sind insbesondere kationische und anionische Farbstoffe, wobei kationische Farbstoffe bevorzugt sind.
- Geeignete kationische Farbstoffe (B) entstammen insbesondere der Di- und Triarylmethan-, Xanthen-, Azo-, Cyanin-, Azacyanin-, Methin-, Acridin-, Safranin-, Oxazin-, Indulin-, Nigrosin-und Phenazin-Reihe, wobei Farbstoffe aus der Azo-, Triarylmethan- und Xanthenreihe bevorzugt sind.
- Im einzelnen seien beispielhaft aufgeführt: C.I. Basic Yellow 1, 2 und 37; C.I. Basic Orange 2; C.I. Basic Red 1 und 108; C.I. Basic Blue 1, 7 und 26; C.I. Basic Violet 1, 3, 4, 10, 11 und 49; C.I. Basic Green 1 und 4; C.I. Basic Brown 1 und 4.
- Kationische Farbstoffe (B) können auch externe basische Gruppen enthaltende Farbmittel sein. Geeignete Beispiele sind hier C.I. Basic Blue 15 und 161.
- Als kationische Farbstoffe (B) können auch die korrespondierenden Farbbasen in Gegenwart von löslich machenden sauren Agenzien eingesetzt werden. Als Beispiele seien genannt: C.I. Solvent Yellow 34; C.I. Solvent Orange 3; C.I. Solvent Red 49; C.I. Solvent Violet 8 und 9; C.I. Solvent Blue 2 und 4; C.I. Solvent Black 7.
- Geeignete anionische Farbstoffe sind insbesondere sulfonsäuregruppenhaltige Verbindungen aus der Reihe der Azo-, Anthrachinon-, Metallkomplex-, Triarylmethan-, Xanthen- und Stilbenreihe, wobei Farbstoffe aus der Triarylmethan-, Azo- und Metallkomplex- (vor allem Kupfer-, Chrom- und Kobaltkomplex-) Reihe bevorzugt sind.
- Im einzelnen genannt seien beispielsweise: C.I. Acid Yellow 3, 19, 36 und 204; C.I. Acid Orange 7, 8 und 142; C.I. Acid Red 52, 88, 351 und 357; C.I. Acid Violet 17 und 90; C.I. Acid Blue 9, 193 und 199; C.I. Acid Black 194; anionische Chromkomplexfarbstoffe wie C.I. Acid Violet 46, 56, 58 und 65; C.I. Acid Yellow 59; C.I. Acid Orange 44, 74 und 92; C.I. Acid Red 195; C.I. Acid Brown 355 und C.I. Acid Black 52; anionische Kobaltkomplexfarbstoffe wie C.I. Acid Yellow 119 und 204; C.I. Direct Red 80 und 81.
- Bevorzugt sind wasserlösliche Farbstoffe.
- Als Wasserlöslichkeit vermittelnde Kationen sind dabei insbesondere Alkalimetallkationen, wie Li+, Na+, K+, Ammonium- und substituierte Ammoniumionen, insbesondere Alkanolammoniumionen, zu nennen.
- Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen enthalten den Farbstoff (B) im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 8 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Pigment (A). Bezogen auf das Gesamtgewicht der Zubereitung, entspricht dies Mengen von in der Regel 0,05 bis 7 Gew. -%, vor allem 0,1 bis 5, 6 Gew.-%.
- Bevorzugte Pigment/Farbstoff-Kombinationen sind z.B.: C.I. Pigment Pigment Blue 15:1 und C.I. Basic Violet 4; C.I. Pigment Green 7 und C.I. Basic Green 4; C.I. Pigment Red 48:2 und C.I. Direct Red 80; C.I. Pigment Black 7 und C.I. Basic Violet 3.
- Als Komponente (C) ist in den erfindungsgemäß bevorzugten Farbmittelzubereitungen mindestens ein Dispergiermittel enthalten.
- Besonders geeignete Dispergiermittel (C) sind nichtionische und anionische oberflächenaktive Additive sowie auch Mischungen dieser Additive.
- Bevorzugte nichtionische oberflächenaktive Additive (C) basieren insbesondere auf Polyethern.
- Neben den ungemischten Polyalkylenoxiden, bevorzugt C2-C4-Alkylenoxiden und phenylsubstituierten C2-C4-Alkylenoxiden, insbesondere Polyethylenoxiden, Polypropylenoxiden und Poly(phenylethylenoxiden), sind vor allem Blockcopolymere, insbesondere Polypropylenoxid- und Polyethylenoxidblöcke oder Poly(phenylethylenoxid)- und Polyethylenoxidblöcke aufweisende Polymere, und auch statistische Copolymere dieser Alkylenoxide geeignet.
- Diese Polyalkylenoxide können durch Polyaddition der Alkylenoxide an Startermoleküle, wie an gesättigte oder ungesättigte aliphatische und aromatische Alkohole, Phenol oder Naphthol, das jeweils durch Alkyl, insbesondere C1-C12-Alkyl, vorzugsweise C4-C12- bzw. C1-C4-Alkyl, substituiert sein kann, gesättigte oder ungesättigte aliphatische und aromatische Amine, gesättigte oder ungesättigte aliphatische Carbonsäuren und Carbonsäureamide hergestellt werden. Üblicherweise werden 1 bis 300 mol, bevorzugt 3 bis 150 mol, Alkylenoxid je mol Startermolekül eingesetzt.
- Geeignete aliphatische Alkohole enthalten dabei in der Regel 6 bis 26 C-Atome, bevorzugt 8 bis 18 C-Atome, und können unverzweigt, verzweigt oder cyclisch aufgebaut sein. Als Beispiele seien Octanol, Nonanol, Decanol, Isodecanol, Undecanol, Dodecanol,2-Butyloctanol, Tridecanol, Isotridecanol, Tetradecanol, Pentadecanol, Hexadecanol (Cetylalkohol), 2-Hexyldecanol, Heptadecanol, Octadecanol (Stearylalkohol), 2-Heptylundecanol, 2-Octyldecanol, 2-Nonyltridecanol, 2-Decyltetradecanol, Oleylalkohol und 9-Octadecenol sowie auch Mischungen dieser Alkohole, wie C8/C10-, C13/C15- und C16/C18-Alkohole, und Cyclopentanol und Cyclohexanol genannt. Von besonderem Interesse sind die gesättigten und ungesättigten Fettalkohole, die durch Fettspaltung und Reduktion aus natürlichen Rohstoffen gewonnen werden, und die synthetischen Fettalkohole aus der Oxosynthese. Die Alkylenoxidaddukte an diese Alkohole weisen üblicherweise mittlere Molekulargewichte Mn von 200 bis 5000 auf.
- Als Beispiele für die obengenannten aromatischen Alkohole seien neben unsubstituiertem Phenol und α- und β-Naphthol Hexylphenol, Heptylphenol, Octylphenol, Nonylphenol, Isononylphenol, Undecylphenol, Dodecylphenol, Di- und Tributylphenol und Dinonylphenol genannt.
- Geeignete aliphatische Amine entsprechen den oben aufgeführten aliphatischen Alkoholen. Besondere Bedeutung haben auch hier die gesättigten und ungesättigten Fettamine, die vorzugsweise 14 bis 20 C-Atome aufweisen. Als aromatische Amine seien beispielsweise Anilin und seine Derivate genannt.
- Als aliphatische Carbonsäuren eignen sich insbesondere gesättigte und ungesättigte Fettsäuren, die bevorzugt 14 bis 20 C-Atome enthalten, und hydrierte, teilhydrierte und unhydrierte Harzsäuren sowie auch mehrwertige Carbonsäuren, z.B. Dicarbonsäuren, wie Maleinsäure.
- Geeignete Carbonsäureamide leiten sich von diesen Carbonsäuren ab.
- Neben den Alkylenoxidaddukten an die einwertigen Amine und Alkohole sind die Alkylenoxidaddukte an mindestens bifunktionelle Amine und Alkohole von ganz besonderem Interesse.
- Als mindestens bifunktionelle Amine sind zwei- bis fünfwertige Amine bevorzugt, die insbesondere der Formel H2N-(R-NR1)n-H (R: C2-C6-Alkylen; R1: Wasserstoff oder C1-C6-Alkyl; n: 1 bis 5) entsprechen. Im einzelnen seien beispielhaft genannt: Ethylendiamin, Diethylentriamin, Triethylentetramin, Tetraethylenpentamin, Propylendiamin-1,3, Dipropylentriamin, 3-Amino-1-ethylenaminopropan, Hexamethylendiamin, Dihexamethylentriamin, 1,6-Bis-(3-aminopropylamino)hexan und N-Methyldipropylentriamin, wobei Hexamethylendiamin und Diethylentriamin besonders bevorzugt sind und Ethylendiamin ganz besonders bevorzugt ist.
- Vorzugsweise werden diese Amine zunächst mit Propylenoxid und anschließend mit Ethylenoxid umgesetzt. Der Gehalt der Blockcopolymere an Ethylenoxid liegt üblicherweise bei etwa 10 bis 90 Gew.-%.
- Die Blockcopolymere auf Basis mehrwertiger Amine weisen in der Regel mittlere Molekulargewichte Mn von 1000 bis 40 000, vorzugsweise 1500 bis 30 000, auf.
- Als mindestens bifunktionelle Alkohole sind zwei- bis fünfwertige Alkohole bevorzugt. Beispielsweise seien C2-C6-Alkylenglykole und die entsprechenden Di- und Polyalkylenglykole, wie Ethylenglykol, Propylenglykol-1,2 und -1,3, Butylenglykol-1,2 und -1,4, Hexylenglykol-1,6, Dipropylenglykol und Polyethylenglykol, Glycerin und Pentaerythrit genannt, wobei Ethylenglykol und Polyethylenglykol besonders bevorzugt und Propylenglykol und Dipropylenglykol ganz besonders bevorzugt sind.
- Besonders bevorzugte Alkylenoxidaddukte an mindestens bifunktionelle Alkohole weisen einen zentralen Polypropylenoxidblock auf, gehen also von einem Propylenglykol oder Polypropylenglykol aus, das zunächst mit weiterem Propylenoxid und dann mit Ethylenoxid umgesetzt wird. Der Gehalt der Blockcopolymere an Ethylenoxid liegt üblicherweise bei 10 bis 90 Gew.-%.
- Die Blockcopolymere auf Basis mehrwertiger Alkohole weisen im allgemeinen mittlere Molekulargewichte Mn von 1000 bis 20 000, vorzugsweise 1000 bis 15 000, auf.
- Derartige Alkylenoxidblockcopolymere sind bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Tetronic® und Pluronic® (BASF) erhältlich.
- Anionische oberflächenaktive Additive (C) basieren insbesondere auf Sulfonaten, Sulfaten, Phosphonaten oder Phosphaten sowie carboxylatgruppenhaltigen oberflächenaktiven Polymeren.
- Beispiele für geeignete Sulfonate sind aromatische Sulfonate, wie p-C8-C20-Alkylbenzolsulfonate, Di-(C1-C8-alkyl)naphthalinsulfonate und Kondensationsprodukte von Naphthalinsulfonsäuren mit Formaldehyd, und aliphatische Sulfonate, wie C12-C18-Alkansulfonate, α-Sulfofettsäure-C2-C8-alkylester, Sulfobernsteinsäureester und Alkoxy-, Acyloxy- und Acylaminoalkansulfonate.
- Bevorzugt sind Arylsulfonate, wobei die Di-(C1-C8-alkyl)-naphthalinsulfonate besonders bevorzugt sind. Ganz besonders bevorzugt sind Diisobutyl- und Diisopropylnaphthalinsulfonat.
- Beispiele für geeignete Sulfate sind C8-C20-Alkylsulfate.
- Eine weitere wichtige Gruppe anionischer oberflächenaktiver Additive (C) bilden die Sulfonate, Sulfate, Phosphonate und Phosphate der als nichtionische Additive genannten Polyether.
- Diese können durch Umsetzung mit Phosphorsäure, Phosphorpentoxid und Phosphonsäure bzw. Schwefelsäure und Sulfonsäure in die Phosphorsäuremono- oder -diester und Phosphonsäureester bzw, die Schwefelsäuremonoester und Sulfonsäureester überführt werden. Diese sauren Ester liegen, wie die weiter oben aufgeführten Sulfonate und Sulfate, bevorzugt in Form wasserlöslicher Salze, insbesondere als Alkalimetallsalze, vor allem Natriumsalze, und Ammoniumsalze vor, sie können jedoch auch in Form der freien Säuren eingesetzt werden.
- Bevorzugte Phosphate und Phosphonate leiten sich vor allem von alkoxylierten, insbesondere ethoxylierten, Fett- und Oxoalkoholen, Alkylphenolen, Fettaminen, Fettsäuren und Harzsäuren ab, bevorzugte Sulfate und Sulfonate basieren insbesondere auf alkoxylierten, vor allem ethoxylierten, Fettalkoholen, Alkylphenolen und Aminen, auch mehrwertigen Aminen, wie Hexamethylendiamin.
- Derartige anionische oberflächenaktive Additive sind bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Nekal® (BASF), Tamol® (BASF), Crodafos® (Croda), Rhodafac® (Rhodia), Maphos® (BASF), Texapon® (Cognis), Empicol® (Albright & Wilson), Matexil® (ICI) , Soprophor® (Rhodia) und Lutensit® (BASF) erhältlich.
- Weitere geeignete anionische oberflächenaktive Additive (C) basieren auf wasserlöslichen carboxylatgruppenhaltigen Polymeren. Diese können durch Einstellung des Verhältnisses zwischen enthaltenen polaren und unpolaren Gruppierungen vorteilhaft an den jeweiligen Anwendungszweck und das jeweilige Pigment angepaßt werden können. Monomere, die zur Herstellung dieser Additive eingesetzt werden, sind insbesondere ethylenisch ungesättigte Monocarbonsäuren, ethylenisch ungesättigte Dicarbonsäuren sowie Vinylderivate, die keine Säurefunktion aufweisen.
- Als Beispiele für diese Monomergruppen seien genannt:
- Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure;
- Maleinsäure, Maleinsäurenanhydrid, Maleinsäuremonoester, Maleinsäuremonoamide, Umsetzungsprodukte von Maleinsäure mit Diaminen, die zu aminoxidgruppenhaltigen Derivaten oxidiert sein können, und Fumarsäure, wobei Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Maleinsäuremonoamide bevorzugt sind;
- Vinylaromaten, wie styrol, Methylstyrol und Vinyltoluol; Ethylen, Propylen, Isobuten; Vinylester linearer oder verzweigter Monocarbonsäuren, wie Vinylacetat und Vinylpropionat; Alkylester und Arylester ethylenisch ungesättigter Monocarbonsäuren, insbesondere Acrylsäure- und Methacrylsäureester, wie Methyl-, Ethyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Pentyl-, Hexyl-, 2-Ethylhexyl-, Nonyl-, Lauryl- und Hydroxyethyl(meth)acrylat sowie Phenyl-, Naphthyl- und Henzyl(meth)acrylat; Dialkylester von ethylenisch ungesättigten Dicarbonsäuren, wie Dimethyl-, Diethyl-, Dipropyl-, Diisopropyl-, Dibutyl-, Dipentyl-, Dihexyl-, Di-2-ethylhexyl-, Dinonyl-, Dilauryl- und Di-2-hydroxyethylmaleinat und -fumarat; Vinylpyrrolidon; Acrylnitril und Methacrylnitril, wobei Styrol bevorzugt ist.
- Neben Homopolymeren dieser Monomere, insbesondere Polyacrylsäuren, sind vor allem Copolymere der genannten Monomere als Additiv (C) geeignet. Bei den Copolymeren kann es sich um statistische Copolymere, Blockcopolymere und Pfropfcopolymere handeln.
- Vorzugsweise liegen die Carboxylgruppen der polymeren Additive (C) zumindest teilweise in Salzform vor, um Wasserlöslichkeit zu gewährleisten. Geeignet sind beispielsweise Alkalimetallsalze, wie Natrium- und Kaliumsalze, und Ammoniumsalze.
- Üblicherweise weisen die polymeren Additive (C) mittlere Molekulargewichte Mw von 1000 bis 250 000 auf, die Säurezahl beträgt in der Regel 40 bis 800.
- Beispiele für bevorzugte polymere Additive (C) sind Polyacrylsäuren sowie Styrol/Acrylsäure-, Acrylsäure/Maleinsäure-, Butadien/Acrylsäure- und Styrol/Maleinsäure-Copolymere, die jeweils als zusätzliche Monomerbestandteile Acrylsäureester und/oder Maleinsäureester enthalten können.
- Besonders bevorzugte polymere Additive (C) sind Polyacrylsäuren, die in der Regel mittlere Molekulargewichte Mw von 1000 bis 250 000 und Säurezahlen von ≥ 200 aufweisen, und Styrol/Acrylsäure-Copolymere, die im allgemeinen mittlere Molekulargewichte Mw von 1000 bis 50 000 und Säurezahlen von ≥ 50 aufweisen.
- Derartige anionische oberflächenaktive Additive sind ebenfalls bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Sokalan® (BASF), Joncryl® (Johnson Polymer), Neoresin® (Avecia) sowie Orotan® und Morez® (Rohm & Haas) erhältlich.
- Die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen weisen üblicherweise einen Gehalt an Dispergiermittel (C) von 1 bis 50 Gew.-%, insbesondere von 1 bis 40 Gew.-%, auf.
- Wasser bildet das flüssige Trägermaterial der erfindungsgemäß eingesetzten Farbmittelzubereitungen.
- Vorzugsweise enthalten die Farbmittelzubereitungen ein Gemisch von Wasser und einem Wasserrückhaltemittel als flüssige Phase. Als Wasserrückhaltemittel dienen insbesondere organische Lösungsmittel, die schwer verdampfbar sind (d. h. in der Regel einen Siedepunkt 100°C haben), daher wasserrückhaltend wirken, und in Wasser löslich oder mit Wasser mischbar sind.
- Beispiele für geeignete Wasserrückhaltemittel sind mehrwertige Alkohole, bevorzugt unverzweigte und verzweigte mehrwertige Alkohole mit 2 bis 8, insbesondere 3 bis 6, C-Atomen, wie Ethylenglykol, 1,2- und 1,3-Propylenglykol, Glycerin, Erythrit, Pentaerythrit, Pentite, wie Arabit, Adonit und Xylit, und Hexite, wie Sorbit, Mannit und Dulcit. Weiterhin eignen sich z.B. auch Di-, Tri- und Tetraalkylenglykole und deren Mono- (vor allem C1-C6-, insbesondere C1-C4-alkylether. Beispielhaft seien Di-, Tri- und Tetraethylenglykol, Diethylenglykolmonomethyl-, -ethyl-, -propyl- und -butylether, Triethylenglykolmonomethyl-, -ethyl-, -propyl- und-butylether, Di-, Tri-und Tetra-1,2- und -1, 3-propylenglykol und Di-, Tri- und Tetra-1, 2- und -1,3-propylenglykolmonomethyl-,-ethyl-,-propyl- und -butylether genannt.
- In der Regel enthalten die erfindungsgemäß bevorzugt eingesetzten Farbmittelzubereitungen 10 bis 88,95 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 80 Gew.-%, flüssige Phase (D). Liegt Wasser im Gemisch mit einem wasserrückhaltenden organischen Lösungsmittel vor, so macht dieses Lösungsmittel im allgemeinen 1 bis 80 Gew.-%, bevorzugt 1 bis 60 Gew.-%, der Phase (D) aus.
- Weiterhin können die Farbmittelzubereitungen noch übliche Zusatzstoffe, wie Biozide, Entschäumer, Antiabsetzmittel und Rheologiemodifizierer, enthalten, deren Anteil im allgemeinen bis zu 5 Gew.-% betragen kann.
- Die erfindungsgemäß bevorzugten, sowohl Pigment als auch Farbstoff enthaltenden Farbmittelzubereitungen können auf verschiedene Weise erhalten werden. Vorzugsweise wird zunächst eine Pigmentdispersion hergestellt, der der Farbstoff dann als Feststoff oder insbesondere in gelöster Form zugegeben wird.
- Für die Einfärbung der OSB-Platten wurden folgende Farbmittelzubereitungen eingesetzt.
- Mischung aus 25 Ges.-% einer grünen Pigmentzubereitung, erhalten durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle von
40 Gew.-% C.I. Pigment Green 7 8 Gew.-% eines Blockcopolymers auf Basis Ethylendiamin/ Propylenoxid/Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von 40 Gew.-% und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 6500 15 Gew.-% Dipropylenglykol 37 Gew.-% Wasser, - Durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle erhaltene Mischung aus
26 Gew.-% C.I. Pigment Red 48;2 5 Gew.-% C.I. Direct Red 80 24 Gew.-% einer 26 gew.-%igen ammoniakalischen Lösung eines Acrylsäure/Styrol-Copolymers mit einer Säurezahl von 216 mg KOH/g und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 9200 5 Gew.-% Dipropylenglykol 40 Gew.-% Wasser. - Mischung aus 94 Gew.-% einer schwarzen Pigmentzubereitung, erhalten durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle von
40 Gew.-% C.I. Pigment Black 7 10 Gew.-% eines Blockcopolymers auf Basis Ethylendiamin/ Propylenoxid/Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von 40 Gew.-% und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 12 000 22 Gew.-% Dipropylenglykol 28 Gew.-% Wasser, - Mischung aus 90 Gew.-% einer blauen Pigmentzubereitung, erhalten durch Naßmahlung in einer Rührwerkskugelmühle von
40 Gew.-% C.I. Pigment Blue 15:1 8 Gew.-% eines Blockcopolymers auf Basis Ethylendiamin/ Propylenoxid/Ethylenoxid mit einem Ethylenoxidgehalt von 40 Gew.-% und einem mittleren Molekulargewicht Mn von 6700 10 Gew.-% Dipropylenglykol 42 Gew.-% Wasser, - Für die Herstellung der OSB-Platten wurde der in der folgenden Tabelle aufgeführte Leimansatz verwendet:
Tabelle Leimansatz für Mittelschicht-strands Deckschicht-strands Harnstoff-Melamin-Form-a ldehydharz, 65 gew.-%ig in Wasser 100,0 Gew.-Tle. 100,0 Gew.-Tle. Paraffin-Dispersion, 60 gew.-%ig in Wasser 14,8 Gew.-Tle. 14,8 Gew.-Tle. Ammoniumsulfatlösung, 20 gew.-%ig in Wasser 10,0 Gew. -Tle. 4,0 Gew.-Tle. Wasser 5,2 Gew.-Tle. 11,2 Gew.-Tle. Festharzgehalt der Flotte 50 Gew.-% 50 Gew.-% Festharz/atro Strands 11,0 Ges.-% 11,0 Ges.-% Festwachs/atro Strands 1,5 Gew.-% 1,5 Gew.-% - Die Strands wurden vor dem Trocknen durch Tauchen mit einer 0, 6 gew.-%igen Dispersion der Pigmentzubereitung Nr. 1.1 in Wasser gefärbt und in Trommeltrocknern auf 1-2 Gew.-% Feuchte getrocknet.
- Danach wurden die gefärbten Strands in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt und in getrennten Durchlaufmischern mit den in der Tabelle genannten Leimansätzen beleimt.
- Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.
- Die erhaltene OSB-Platte zeigte eine homogene, intensive Grünfärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.
- Die getrockneten Strands wurde in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt.
- Die Strands für die Deckschicht wurden durch Tauchen mit einer 5 gew.-%igen Dispersion der Farbmittelzubereitung Nr. 1.2 in Wasser gefärbt und anschließend mit dem in der Tabelle für die Deckschicht genannten Leimansatz beleimt.
- Die Strands für die Mittelschicht wurden mit 4 Ges.-% Isocyanat (MDI) beleimt, das unmittelbar vor der Beleimung in Wasser (Gew.-Verhältnis 1:1) emulgiert wurde.
- Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.
- Die erhaltene OSB-Platte zeigte in der Deckschicht eine homogene, intensive, brillante Rotfärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.
- Die Strands wurden vor dem Trocknen durch Tauchen mit einer 3 gew.-%igen Lösung der Farbstoffzubereitung Nr. 1.3 in Wasser gefärbt und in Trommeltrocknern auf 1-2 Gew.-% Feuchte getrocknet.
- Danach wurden die gefärbten Strands in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt und in getrennten Durchlaufmischern mit den in der Tabelle genannten Leimansätzen beleimt.
- Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.
- Die erhaltene OSB-Platte zeigte eine homogene, intensive Schwarzfärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.
- Die getrockneten Strands wurde in Mittel- und Deckschichtfraktion aufgeteilt.
- Die Strands für die Deckschicht wurden durch Tauchen mit einer 5 gew.-%igen Dispersion der Farbmittelzubereitung Nr. 1.4 in Wasser gefärbt und anschließend mit dem in der Tabelle für die Deckschicht genannten Leimansatz beleimt.
- Die Strands für die Mittelschicht wurden mit 4 Gew.-% Isocyanat (MDI) beleimt, das unmittelbar vor der Beleimung in Wasser (Gew.-Verhältnis 1:1) emulgiert wurde.
- Die beleimten Strands wurden auf übliche Art zu Matten geschüttet und bei 200°C zu Platten gepreßt.
- Die erhaltene OSB-Platte zeigte in der Deckschicht eine homogene, intensive, brillante Blaufärbung. Die Holzstruktur war nach dem Schleifen sichtbar.
Claims (8)
- Verfahren zur Herstellung von farbigen OSB-Platten, wobei mana. die als Basismaterial für die OSB-Platten dienenden Holzstrands vor oder nach dem Trocknen mit einer flüssigen, Pigment und Farbstoff enthaltenden Farbmittelzubereitung in Kontakt bringt, wobei die Farbmittelzubereitung(A) 10 bis 70 Gew.-% mindestens eines Pigments,(B) 0,05 bis 7 Gew.-% mindestens eines Farbstoffs,(C) 1 bis 50 Gew,-% mindestens eines Dispergiermittels,(D) 10 bis 88,95 Gew.-% Wasser oder eines Gemisches von Wasser und mindestens einem Wasserrückhaltemittel und(E) 0 bis 5 Ges.-% weitere für Farbmittelzubereitungen übliche Bestandteileenthält.b. anschließend auf übliche Weise beleimt,c. zu dreischichtigen Matten schüttet undd. diese heiß zu aus einer Mittelschicht mit zwei Deckschichten bestehenden Platten verpreßt.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei man die Strands kontinuierlich durch Spritzen oder Tauchen in eine flüssige, Pigment und Farbstoff enthaltende Farbmittelzubereitung einfärbt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei man die Strands für die Deck- und/oder Mittelschichten der OSB-Platten einfärbt.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man eine Farbmittelzubereitung einsetzt, die als Komponente (B) mindestens einen anionischen oder einen kationischen Farbstoff enthält.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man eine Farbmittelzubereitung einsetzt, die als Komponente (C) mindestens ein nichtionisches oberflächenaktives Additiv, mindestens ein anionisches oberflächenaktives Additiv oder ein Gemisch dieser oberflächenaktiven Additive enthält.
- Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei man eine Farbmittelzubereitung einsetzt, die als Wasserrückhaltemittel ein schwerverdampfbares, in Wasser lösliches oder mit Wasser mischbares organisches Lösungsmittel enthält.
- OSB-Platten erhältlich nach den Ansprüchen 1 bis 6, mit einem oder mehreren Schichten eingefärbt mit einer oder mehreren Farbmittelzubereitungen sind, die mindestens ein Pigment und mindestens einen Farbstoff enthält.
- OSB-Platten nach Anspruch 7, wobei die Farbmittelzubereitung bezogen auf das Pigment 0,5 bis 10 Gew.-% des Farbstoffes enthält.
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