Der
Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, hellfarbige Holzwerkstoffplatten
zur Verfügung
zu stellen
Demgemäß wurden
hellfarbige Holzwerkstoffplatten gefunden, die aus Holzfasern hergestellt
sind, die gebleicht und mit flüssigen,
pigment- und farbstoffhaltigen Farbmittelzubereitungen gefärbt sind.
Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
zeichnen sich durch ihre reinen hellen Farbtöne aus. Dabei kann es sich
um mit Weiß abgemischte "zarte" Pastellfarbtöne, die
durch Färben
in einer Standardfarbtiefe von ≤ 1/9,
insbesondere von ≤ 1/25,
erzielt werden können,
oder um kräftige
Farbtöne
mit Helligkeitswerten L* ≥ 75
handeln.
Die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
sind z.B. MDF- oder HDF-Platten oder Spanplatten. Besonders bevorzugt
sind MDF-Platten.
MDF-
und HDF-Platten werden üblicherweise
in einem kontinuierlichen Prozeß hergestellt.
Dabei werden gewaschene, wasserfeuchte, klein zerhackte Holzstücke (Hackschnitzel)
zunächst
auf ca. 80°C
vorgewärmt
und dann in einem Kocher unter einem Druck von 2 bis 5 bar und einer
Temperatur von 100 bis 150°C geweicht.
In dem sich anschließenden
Refiner werden die Hackschnitzel dann zerfasert. Der Refiner besteht aus
zwei mit radialem Relief versehenen Metallscheiben, die sich dicht
aneinander im entgegengesetztem Sinn drehen. Die Fasern verlassen
den Refiner über
die sog. Blowline. Hier wird meist der Leim aufgebracht. Als Bindemittel
werden üblicherweise
Harnstoff-Formaldehyd-Harze, zum Teil mit Melamin verstärkt, oder
für feuchtebeständige Platten
Harnstoff-Melamin-Formaldehyd-Harze eingesetzt. Auch Isocyanate
sind als Bindemittel im Gebrauch. Die Bindemittel werden meist zusammen
mit den gewünschten
Zusatzstoffen (z.B. Härter,
Paraffin-Dispersion, Farbmittel) auf die Fasern aufgebracht. Die
beleimten Fasern laufen anschließend durch einen Trockner,
in dem sie auf Feuchten von 8 bis 15 Gew.-% getrocknet werden. Vereinzelt
werden die getrockneten Fasern auch erst nachträglich in speziellen kontinuierlich
arbeitenden Mischern beleimt.
Bei
der Spanplattenherstellung erfolgt die Beleimung der vorher getrockneten
Späne in
kontinuierlichen Mischern.
Die
belimten Fasern bzw. Späne
werden anschließend
zu Matten geschüttet,
gegebenenfalls kalt vorverdichtet und in beheizten Pressen bei Temperaturen
von 170 bis 240°C
zu Platten gepreßt.
Als
Basismaterial können
für die
erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
im Prinzip alle aus Pflanzen zu gewinnenden faserigen Materialien
dienen. So sind z.B. neben den üblicherweise
eingesetzten Holzfasern Fasern, die aus Palmen zu gewinnen sind,
geeignet. Bevorzugte Basismaterialien stellen helle Holzarten, insbesondere
Fichte oder Kiefer, dar, jedoch können auch dunklere Holzarten,
wie Buche, verwendet werden.
Im
folgenden wird nicht zwischen den Begriffen "Holzfasern" und "Spänen" differenziert, vielmehr
soll der Begriff "Holzfasern" auch "Späne" umfassen.
Die
in den erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
eingesetzten Holzfasern sind gebleicht.
Bei
der chemischen Bleiche von Holzfasern werden die färbenden
Begleitstoffe des Holzes durch oxidierende oder/und reduzierende
Chemikalien zerstört
oder unwirksam gemacht. Für
die oxidative Bleiche eignen sich z.B. Wasserstoffperoxid, Ozon,
Sauerstoff, Salze von Halogensauerstoffsäuren, wie Chlorite, und Salze
organischer und anorganischer Persäuren, wie Peracetate, Percarbonate
und Perborate, vor allem deren Alkalimetallsalze, insbesondere Natriumsalze,
wobei die Percarbonate und Wasserstoffperoxid bevorzugt sind. Für die reduktive
Bleiche sind z.B. reduzierende Schwefelverbindungen, wie Dithionite,
Disulfite, Sulfite bzw. Schwefeldioxid, Sulfinsäuren und deren Salze, insbesondere
die Alkalimetallsalze und vor allem die Natriumsalze, und Hydroxycarbonsäuren, wie
Citronensäure
und Äpfelsäure, geeignet.
Bevorzugte Reduktionsmittel sind die Disulfite und Sulfite, insbesondere
Natriumhydrogensulfit, sowie Äpfel-
und Citronensäure.
Für die erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
sind Holzfasern, die zunächst
oxidativ und dann reduktiv gebleicht worden sind, besonders bevorzugt.
Ganz
besonders bevorzugt wird die oxidative Bleiche dabei mit Percarbonaten
oder Wasserstoffperoxid und die reduktive Bleiche mit Sulfiten oder Äpfel- oder
Citronensäure
durchgeführt.
Verfahrenstechnisch
geht man beim Bleichen zweckmäßigerweise
so vor, daß man
wäßrige, 5
bis 40 gew.-%ige Holzfaserdispersionen kontinuierlich in Gegenstromtürmen bei
Temperaturen von 90 bis 150°C
und Drücken
bis zu 3 bar mit wäßrigen Lösungen oder
Dispersionen der Bleichmittel behandelt. Üblichweise wird in Gegenwart
von Komplexbildnern, wie EDTA, gearbeitet, um den Abbau der Bleichmittel
durch Übergangsmetallionen
zu vermeiden.
Insbesondere
bei der Herstellung von erfindungsgemäßen MDF-/HDF-Platten kann die
Bleichung der Fasern vorteilhaft während der Plattenherstellung
vorgenommen werden. Die Bleichmittel können den Hackschnitzeln dabei
im Vorerwärmer
oder im Kocher zugegeben werden. Vorzugsweise werden auch Komplexbildner
zugesetzt.
Die
in den erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten
eingesetzten Holzfasern werden nach der Bleichung mit flüssigen,
pigment- und farbstoffhaltigen Farbmittelzubereitungen gefärbt.
Diese
Farbmittelzubereitungen enthalten in der Regel 0,01 bis 10 Gew.-%,
bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-% Farbstoff, bezogen auf das Pigment.
Besonders
bevorzugt enthalten diese Farbmittelzubereitungen
- (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 Gemischs von Wasser
und mindestens einem Wasserrückhaltemittel
und
- (E) 0 bis 5 Gew.-% weitere für
Farbmittelzubereitungen übliche
Bestandteile.
Als
Komponente (A) können
in den Farbmittelzubereitungen organische oder anorganische Pigmente enthalten
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 und 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.
Pigment Black 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 Farbmittelzubereitungen 10 bis 70 Gew.-%,
vorzugsweise 10 bis 60 Gew.-%, Pigment (A).
Als
Komponente (B) enthalten die 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 Holzwerkstoffplatten auch bei hellen Farbtönen erzielbar ist. Es können jedoch
auch im Farbton abweichende Farbstoffe (B) eingesetzt werden, wodurch
Nuancierungen der Färbung
möglich
sind.
Geeignet
sind insbesondere kationische Farbstoffe, anionische Farbstoffe
und Dispersionsfarbstoffe.
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 Agentien 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-, Metallkopmplex-, 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 Yellow 4 und 11; C.I. Direct
Red 80, 81 und 254 und C.I. Direct Blue 199.
Diese
Farbstoffe sind insbesondere dann wasserlöslich, wenn sie als Alkalimetallsalz,
vor allem Lithium-, Natrium- oder Kaliumsalz, oder als nichtsubstituiertes
oder substituiertes Ammoniumsalz, vor allem Alkanolammoniumsalz,
vorliegen.
Dispersionsfarbstoffe
werden vorzugsweise in Form kommerziell erhältlicher, wäßriger Dispersionen eingesetzt
und entfalten ihre färbende
Wirkung im Herstellungsprozeß der
Holzwerkstoffplatten durch Diffusion bei hohen Temperaturen.
Besonders
geeignet sind z.B. Dispersionsfarbstoffe aus der Reihe der Chinophthalone
und Anthrachinone.
Die
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 für helle Farbtöne sind
z.B.: C.I. Pigment Orange 34 und C.I. Direct Yellow 11; C.I. Pigment
Yellow 74 und C.I. Direct Yellow 4.
Reine
helle Pastellfarbtöne
sind insbesondere durch Mischen von Weißpigmenten, insbesondere C.I. Pigment
White 6 mit nuancierten Farbpigmenten, z.B. C.I. Pigment Black 7
und C.I. Basic Violet 3, zu erhalten. Der Anteil des Weißpigments
beträgt
dabei üblicherweise
80 bis 99 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtfarbmittelmenge.
Als
Komponente (C) ist in den Farbmittelzubereitungen mindestens ein
Dispergiermittel enthalten.
Besonders
geeignete Dispergiermittel (C) sind nichtionische und anionische
wasserlösliche
oberflächenaktive
Additive.
Besonders
geeignete nichtionische Additive (C) basieren auf Polyethern (Additive
(C1)).
Neben
den ungemischten Polyalkylenoxiden, bevorzugt C2-C4-Alkylenoxiden und phenylsubstituierten C2-C4-Alkylenoxiden,
insbesondere Polyethylenoxiden, Polypropylenoxiden und Poly(phenylethylenoxiden), sind
hier vor allem Blockcopolymerisate, insbesondere Polypropylenoxid-
und Polyethylenoxidblöcke
oder Poly(phenylethylenoxid)- und
Polyethylenoxidblöcke
aufweisende Polymerisate, und auch statistische Copolymerisate 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-(R1-NR2)n-H
(R1: C2-C6-Alkylen; R2: 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-Methyldipropylen-triamin, 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 Blockcopolymerisate an
Ethylenoxid liegt üblicherweise
bei etwa 10 bis 90 Gew.-%.
Die
Blockcopolymerisate auf Basis mehrwertiger Amine weisen in der Regel
mittlere Molekulargewichte Mn von 1 000
bis 40 000, vorzugsweise 1 500 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 Blockcopolymerisate an Ethylenoxid liegt üblicherweise
bei 10 bis 90 Gew.-%.
Die
Blockcopolymerisate auf Basis mehrwertiger Alkohole weisen im allgemeinen
mittlere Molekulargewichte Mn von 1 000
bis 20 000, vorzugsweise 1 000 bis 15 000, auf.
Derartige
Alkylenoxidblockcopolymerisate sind bekannt und im Handel z.B. unter
den Namen Tetronic® und Pluronic® (BASF)
erhältlich.
Als
Beispiele für
die als Komponente (C) besonders geeigneten wasserlöslichen
anionischen oberflächenaktiven
Mittel seien Additive auf Basis von Polymerisaten ethylenisch ungesättigter
Carbonsäuren
(C2), Additive auf Basis von Polyurethanen (C3) und Additive auf
Basis von sauren Phosphorsäure-,
Phosphonsäure-,
Schwefelsäure- und/oder Sulfonsäureestern
der oben genannten Polyether (C3) genannt.
Selbstverständlich können auch
Mischungen mehrerer Additive (C) verwendet werden, also sowohl Mischungen
verschiedener nichtionischer Additive als auch Mischungen verschiedener
anionischer Additive sowie Mischungen von nichtionischen und anionischen
Additiven.
Als
anionische wasserlösliche
oberflächenaktive
Additive auf der Basis von Polymerisaten ungesättigter Carbonsäuren (C2)
eignen sich insbesondere Additive aus der Gruppe der Homo- und Copolymerisate
von ethylenisch ungesättigten
Monocarbonsäuren
und/oder ethylenisch ungesättigten
Dicarbonsäuren,
die keine Säurefunktion
enthaltende Vinylmonomere zusätzlich
einpolymerisiert enthalten können,
der Alkoxylierungsprodukte dieser Homo- und Copolymerisate und der
Salze dieser Homo- und Copolymerisate und ihrer Alkoxylierungsprodukte.
Als
Beispiele für
die carboxylgruppenhaltigen Monomere und die Vinylmonomere seien
genannt:
- – Acrylsäure, Methacrylsäure und
Crotonsäure;
- – Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid,
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,
Diisobuten und Butadien; Vinylether, wie Polyethylenglykolmonovinylether;
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 Benzyl(meth)acrylat; Dialkylester von ethylenisch
ungesättigten
Dicarbonsäuren,
wie Dimethyl-, Diethyl-, Dipropyl-, Di-isopropyl-, Dibutyl-, Dipentyl-,
Dihexyl-, Di-2-ethylhexyl-, Dinonyl-, Dilauryl- und Di-2-hydroxyethylmaleinat
und -fumarat; Vinylpyrrolidon; Acrylnitril und Methacrylnitril,
wobei Styrol, Isobuten, Diisobuten, Acrylsäureester und Polyethylenglykolmonovinylether
bevorzugt sind.
Als
Beispiele für
bevorzugte Homopolymerisate dieser Monomere sind insbesondere Polyacrylsäuren zu
nennen.
Die
Copolymerisate der genannten Monomere können aus zwei oder mehreren,
insbesondere drei verschiedenen Monomeren aufgebaut sein. Es können statistische
Copolymerisate, alternierende Copolymerisate, Blockcopolymerisate
und Pfropfcopolymerisate vorliegen. Als bevorzugte Copolymerisate
seien Styrol/Acrylsäure-,
Acrylsäure/Maleinsäure-, Acrylsäure/Methacrylsäure-, Butadien/Acrylsäure-, Isobuten/Maleinsäure-, Diisobuten/Maleinsäure- und
Styrol/Maleinsäure-Copolymerisate,
die jeweils als zusätzliche
Monomerbestandteile Acrylsäureester
und/oder Maleinsäureester
enthalten können,
genannt.
Vorzugsweise
liegen die Carboxylgruppen der nicht alkoxylierten Homo- und Copolymerisate
zumindest teilweise in Salzform vor, um Wasserlöslichkeit zu gewährleisten.
Geeignet sind beispielsweise die Alkalimetallsalze, wie Natrium-
und Kaliumsalze, und die Ammoniumsalze.
Üblicherweise
weisen die nicht alkoxylierten polymeren Additive (C2) mittlere
Molekulargewichte Mw von 900 bis 250 000
auf. Die für
die einzelnen Polymerisate besonders geeigneten Molekulargewichtsbereiche hängen naturgemäß von deren
Zusammensetzung ab. Im folgenden werden für verschiedene Polymerisate beispielhaft
Molekulargewichtsangaben gemacht: Polyacrylsäuren: Mw von
900 bis 250 000; Styrol/Acrylsäure-Copolymerisate:
Mw von 1 000 bis 50 000; Acrylsäure/Methacrylsäure-Copolymerisate:
Mw von 1 000 bis 250 000; Acrylsäure/Maleinsäure-Copolymerisate:
Mw von 2 000 bis 70 000.
Neben
diesen Homo- und Copolymerisaten selbst sind auch ihre Alkoxylierungsprodukte
als Additive (C2) von besonderem Interesse.
Hierunter
sind erfindungsgemäß vor allem
die teilweise bis (soweit dies möglich
ist) vollständig
mit Polyetheralkoholen veresterten Polymerisate zu verstehen. In
der Regel beträgt
der Veresterungsgrad dieser Polymerisate 30 bis 80 mol-%.
Für die Veresterung
geeignet sind insbesondere die Polyetheralkohole selbst, vorzugsweise
Polyethylenglykole und Polypropylenglykole, sowie deren einseitig
endgruppenverschlossene Derivate, vor allem die entsprechenden Monoether,
wie Monoarylether, z.B. Monophenylether, und insbesondere Mono-C1-C26-alkylether,
z.B. mit Fettalkoholen veretherte Ethylen- und Propylenglykole,
und die Polyetheramine, die z.B. durch Umwandlung einer terminalen
OH-Gruppe der entsprechenden Polyetheralkohole oder durch Polyaddition
von Alkylenoxiden an vorzugsweise primäre aliphatische Amine herstellbar
sind. Bevorzugt sind dabei Polyethylenglykole, Polyethylenglykolmonoether
und Polyetheramine. Die mittleren Molekulargewichte Mw der
verwendeten Polyetheralkohole und ihrer Derivate liegen üblicherweise
bei 200 bis 10 000.
Durch
Steuerung des Verhältnisses
von polaren zu unpolaren Gruppen können die oberflächenaktiven Eigenschaften
der Additive (C2) gezielt eingestellt werden.
Derartige
anionische oberflächenaktive
Additive (C2) sind ebenfalls bekannt und im Handel z.B. unter den
Namen Sokalan® (BASF),
Joncryl® (Johnson
Polymer), Alcosperse® (Alco), Geropon® (Rhodia),
Good-Rite® (Goodrich),
Neoresin® (Avecia),
Orotan® und
Morez® (Rohm & Haas), Disperbyk® (Byk)
sowie Tegospers® (Goldschmidt)
erhältlich.
Als
anionische oberflächenaktive
Additive können
die erfindungsgemäßen Pigmentzubereitungen
weiterhin Additive auf Polyurethanbasis (C3) enthalten.
Erfindungsgemäß sollen
dabei unter dem Begriff Polyurethan nicht nur die reinen Umsetzungsprodukte
von mehrwertigen Isocyanaten (C3a) mit isocyanatreaktive Hydroxygruppen
enthaltenden organischen Verbindungen (C3b) verstanden werden, sondern
auch solche Umsetzungsprodukte, die durch den Zusatz von weiteren
isocyanatreaktiven Verbindungen, z.B. von primäre oder sekundäre Aminogruppen
tragenden Carbonsäuren,
zusätzlich
funktionalisiert sind.
Diese
Additive zeichnen sich gegenüber
anderen oberflächenaktiven
Additiven durch ihre geringe Ionenleitfähigkeit und ihren neutralen
pH-Wert aus.
Als
mehrwertige Isocyanate (C3a) für
die Herstellung der Additive (C3) eignen sich insbesondere Diisocyanate,
es können
aber auch Verbindungen mit drei oder vier Isocyanatgruppen eingesetzt
werden. Es können
sowohl aromatische als auch aliphatische Isocyanate verwendet werden.
Als
Beispiele für
bevorzugte Di- und Triisocyanate seien aufgeführt: 2,4-Toluylendiisocyanat
(2,4-TDI), 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
(4,4'-MDI), para-Xylylendiisocyanat,
1,4-Diisocyanatobenzol, Tetramethylxylylendiisocyanat (TMXDI), 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat
(2,4'-MDI) und Triisocyanatotoluol
sowie Isophorondiisocyanat (IPDI), 2-Butyl-2-ethylpentamethylendiisocyanat,
Tetramethylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat, Dodecamethylendiisocyanat,
2,2-Bis(4-isocyanatocyclohexyl)propan, Trimethylhexandiisocyanat, 2-Isocyanatopropylcyclohexylisocyanat,
2,4,4- und 2,2,4-Trimethylhexamethylendiisocyanat,
2,4'-Methylenbis(cyclohexyl)diisocyanat,
cis-Cyclohexan-1,4-diisocyanat,
trans-Cyclohexan-1,4-diisocyanat und 4-Methylcyclohexan-1,3-diisocyanat
(H-TDI).
Selbstverständlich können auch
Mischungen von Isocyanaten (C3a) verwendet werden. Beispielhaft seien
hier genannt: Mischungen von Strukturisomeren von 2,4-Toluylendiisocyanat
und Triisocyanatotoluol, z.B. Mischungen aus 80 mol-% 2,4-Toluylendiisocyanat
und 20 mol-% 2,6-Toluylendiisocyanat; Mischungen aus cis- und trans- Cyclohexan-1,4-diisocyanat;
Mischungen von 2,4- oder 2,6-Toluylendiisocyanat mit aliphatischen
Diisocyanaten, wie Hexamethylendiisocyanat und Isophorondiisocyanat.
Als
isocyanatreaktive organische Verbindungen (C3b) eignen sich bevorzugt
Verbindungen mit mindestens zwei isocyanatreaktiven Hydroxygruppen
pro Molekül.
Geeignet als Verbindung (C3b) sind jedoch auch Verbindungen, die
nur eine isocyanatreaktive Hydroxygruppe pro Molekül aufweisen.
Diese monofunktionalisierten Verbindungen können die mindestens zwei isocyanatreaktive
Hydroxygruppen pro Molekül
enthaltenden Verbindungen bei der Umsetzung mit dem Polyisocyanat
(C3a) teilweise oder auch ganz ersetzen.
Im
folgenden werden Beispiele für
besonders bevorzugte isocyanatreaktive Verbindungen (C3b) mit mindestens
zwei isocyanatreaktiven Hydroxygruppen pro Molekül aufgeführt.
Dabei
handelt es sich um Polyetherdiole, Polyesterdiole, Polyesterdiole
auf Lactonbasis, Diole und Triole um bis zu 12 C-Atomen, Dihydroxycarbonsäuren, Dihydroxysulfonsäuren, Dihydroxyphosphonsäuren, Polycarbonatdiole,
Polyhydroxyolefine und Polysiloxane mit im Mittel mindestens zwei
Hydroxygruppen pro Molekül.
Geeignete
Polyetherdiole (C3b) sind beispielsweise Homo- und Copolymerisate
von C2-C4-Alkylenoxiden,
wie Ethylenoxid, Propylenoxid und Butylenoxid, Tetrahydrofuran,
Styroloxid und/oder Epichlorhydrin, die in Gegenwart eines geeigneten
Katalysators, z.B. Bortrifluorid, erhältlich sind. Weiterhin geeignete
Polyetherdiole sind durch (Co)Polymerisation dieser Verbindungen
in Gegenwart eines Starters mit mindestens zwei aciden Wasserstoffatomen,
z.B. von Wasser, Ethylenglykol, Thioglykol, Mercaptoethanol, 1,3-Propandiol,
1,4-Butandiol, 1,6-Hexandiol, 1,12-Dodecandiol, Ethylendiamin, Anilin
oder 1,2-Di-(4-Hydroxyphenyl)propan, zu erhalten.
Beispiele
für besonders
geeignete Polyetherdiole (C3b) sind Polyethylenglykol, Polypropylenglykol, Polybutylenglykol
und Polytetrahydrofuran sowie Copolymerisate davon.
Das
Molekulargewicht Mn der Polyetherdiole beträgt bevorzugt
250 bis 5 000, besonders bevorzugt 500 bis 2 500.
Als
isocyanatreaktive Verbindung (C3b) geeignete Polyesterdiole (Hydroxypolyester)
sind allgemein bekannt.
Bevorzugte
Polyesterdiole (C3b) sind die Umsetzungsprodukte von Diolen mit
Dicarbonsäuren
oder deren reaktiven Derivaten, z.B. Anhydriden oder Dimethylestern.
Als
Dicarbonsäuren
eignen sich gesättigte
und ungesättigte
aliphatische sowie aromatische Dicarbonsäuren, die zusätzliche
Substituenten, wie Halogen, tragen können. Bevorzugte aliphatische
Dicarbonsäuren sind
gesättigte
unverzweigte α,ω-Dicarbonsäuren, die
3 bis 22, vor allem 4 bis 12 C-Atome enthalten.
Beispiele
für besonders
geeignete Dicarbonsäuren
sind: Bernsteinsäure,
Glutarsäure,
Adipinsäure, Korksäure, Azelainsäure, Sebacinsäure, 1,12-Dodecandicarbonsäure, Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid,
Fumarsäure,
Itaconsäure,
Phthalsäure,
Isophthalsäure,
Phthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Tetrachlorphthalsäureanhydrid,
Endo-Methylentetrahydrophthalsäureanhydrid,
Terephthalsäure,
Terephthalsäuredimethylester
und Isophthalsäuredimethylester.
Als
Diole eignen sich insbesondere gesättigte und ungesättigte aliphatische
und cycloaliphatische Diole. Die besonders bevorzugten aliphatischen α,ω-Diole sind
unverzweigt und weisen 2 bis 12, insbesondere 2 bis 8, vor allem
2 bis 4 C-Atome auf. Bevorzugte cycloaliphatische Diole leiten sich
von Cyclohexan ab.
Beispiele
für besonders
geeignete Diole sind: Ethylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Propandiol,
1,4-Butandiol, 2-Methylpropan-1,3-diol, 1,5-Pentandiol, Neopentylglykol,
1,6-Hexandiol, 1,8-Octandiol,
1,10-Decandiol, 1,12-Dodecandiol, cis- und trans-But-2-en-1,4-diol, 2-Butin-1,4-diol
und cis- und trans-1,4-Di(hydroxymethyl)cyclohexan.
Das
Molekulargewicht Mn der Polyesterdiole liegt
bevorzugt bei 300 bis 5 000.
Als
isocyanatreaktive Verbindung (C3b) geeignete Polyesterdiole auf
Lactonbasis basieren insbesondere auf aliphatischen gesättigten
unverzweigten ω-Hydroxycarbonsäuren mit
4 bis 22, bevorzugt 4 bis 8, C-Atomen. Es eignen sich auch verzweigte ω-Hydroxycarbonsäuren, bei
denen ein oder mehrere -CH2-Gruppen in der
Alkylenkette durch -CH(C1-C4-Alkyl)-
ersetzt sind.
Beispiele
für bevorzugte ω-Hydroxycarbonsäuren sind γ-Hydroxybuttersäure und δ-Hydroxyvaleriansäure.
Selbstverständlich eignen
sich auch die oben genannten Diole als isocyanatreaktive Verbindungen (C3b),
wobei dieselben Bevorzugungen wie oben gelten.
Ebenfalls
als isocyanatreaktive Verbindungen (C3b) geeignet sind Triole, die
insbesondere 3 bis 12, vor allem 3 bis 8 C-Atome, aufweisen. Beispiel
für ein
besonders geeignetes Triol ist Trimethylolpropan.
Als
isocyanatreaktive Verbindungen (C3b) geeignete Dihydroxycarbonsäuren sind
insbesondere aliphatische gesättigte
Dihydroxycarbonsäuren,
die vorzugsweise 4 bis 14 C-Atome enthalten, besonders geeignet.
Ganz besonders geeignet sind Dihydroxycarbonsäuren der Formel
in A
1 und
A
2 gleiche oder verschiedene C
1-C
4-Alkylenreste bedeuten und R für Wasserstoff
oder C
1-C
4-Alkyl steht.
Besonders
bevorzugtes Beispiel für
diese Dihydroxycarbonsäuren
ist Dimethylolpropionsäure
(DMPA).
Weiterhin
eignen sich als isocyanatreaktive Verbindungen (C3b) die entsprechenden
Dihydroxysulfonsäuren
und Dihydroxyphosphonsäuren,
wie 2,3-Dihydroxypropanphosphonsäure.
Der
Begriff Dihydroxycarbonsäure
soll dabei auch Verbindungen umfassen, die mehr als eine Carboxylfunktion
(bzw. Anhydrid- oder Esterfunktion) enthalten. Solche Verbindungen
sind durch Umsetzung von Dihydroxyverbindungen mit Tetracarbonsäuredianhydriden,
wie Pyromellitsäuredianhydrid
oder Cyclopentantetracarbonsäuredianhydrid,
im Molverhältnis
2:1 bis 1,05:1 in einer Polyadditionsreaktion erhältlich und
weisen vorzugsweise ein mittleres Molekulargewicht Mn von
500 bis 10 000 auf.
Als
Beispiele für
geeignete Polycarbonatdiole (C3b) sind die Umsetzungsprodukte von
Phosgen mit einem Überschuß an Diolen,
insbesondere unverzweigten gesättigten
aliphatischen α,ω-Diolen
mit 2 bis 12, insbesondere 2 bis 8, vor allem 2 bis 4, C-Atomen zu nennen.
Als
isocyanatreaktive Verbindung (C3b) geeignete Polyhydroxyolefine
sind vor allem α,ω-Dihydroxyolefine,
wobei α,ω-Dihydroxybutadiene
bevorzugt sind.
Die
weiterhin als isocyanatreaktive Verbindung (C3b) geeigneten Polysiloxane
enthalten im Mittel mindestens zwei Hydroxygruppen pro Molekül. Besonders
geeignete Polysiloxane weisen im Mittel 5 bis 200 Si-Atome (Zahlenmittel)
auf und sind vor alle, mit C1-C12-Alkylgruppen,
insbesondere Methylgruppen, substituiert.
Als
Beispiele für
isocyanatreaktive Verbindungen (C3b), die nur eine isocyanatreaktive
Hydroxygruppe aufweisen, seien insbesondere aliphatische, cycloaliphatische,
araliphatische oder aromatische Monohydroxycarbonsäuren und
-sulfonsäuren
genannt.
Die
Additive auf Polyurethanbasis (C3) werden durch Umsetzung der Verbindungen
(C3a) und (C3b) hergestellt, wobei das Molverhältnis von (C3a) zu (C3b) in
der Regel 2:1 bis 1:1, vorzugsweise 1,2:1 bis 1:1,2, beträgt.
Dabei
ist es möglich,
neben den vorstehend genannten isocyanatreaktiven Verbindungen (C3b)
weitere Verbindungen mit isocyanatreaktiven Gruppen zuzusetzen,
beispielsweise Dithiole, Thioalkohole, wie Thioethanol, Aminoalkohole,
wie Ethanolamin und N-Methylethanolamin, oder Diamine, wie Ethylendiamin,
und dadurch Polyurethane herzustellen, die neben den Urethangruppen
noch Isocyanuratgruppen, Allophanatgruppen, Harnstoffgruppen, Biuretgruppen,
Bretdiongruppen oder Carbodiimidgruppen tragen. Weitere Beispiele
für solche
isocyanatreaktiven Verbindungen sind aliphatische, cycloaliphatische,
araliphatische oder aromatische Carbonsäuren und Sulfonsäuren, mindestens
zwei primäre
und/oder sekundäre
Aminogruppen tragen.
Selbstverständlich können auch
entsprechende nur eine isocyanatreaktive Gruppe aufweisende Verbindungen,
beispielsweise Monoalkohole, primäre und sekundäre Monoamine,
Monoaminocarbon- und -sulfonsäuren
und Mercaptane, zugesetzt werden. Übliche Einsatzmengen liegen
bei bis zu 10 mol-%, bezogen auf (C3a).
Vorzugsweise
liegen die Carboxylgruppen der Umsetzungsprodukte (C3) zumindest
teilweise in Salzform vor, um Wasserlöslichkeit zu gewährleisten.
Geeignet sind beispielsweise Alkalimetallsalze, wie Natrium- und
Kaliumsalze, und Ammoniumsalze.
Üblicherweise
weisen die Additive (C3) mittlere Molekulargewichte Mw von
500 bis 250 000 auf.
Durch
Steuerung des Verhältnisses
von polaren zu unpolaren Gruppen können die oberflächenaktiven Eigenschaften
der Additive (C3) gezielt eingestellt werden.
Derartige
anionische oberflächenaktive
Additive (C3) sind bekannt und im Handel z.B. unter den Namen Borchi® GEN
SN95 (Borchers) erhältlich.
Wasserlösliche anionische
oberflächenaktive
Additive auf der Basis von sauren Phosphorsäure-, Phosphonsäure-, Schwefelsäure- und/oder
Sulfonsäureestern
von Polyethern (C4) basieren insbesondere auf den Umsetzungsprodukten
der oben aufgeführten
Polyether (C1) mit Phosphorsäure,
Phosphorpentoxid und Phosphonsäure
bzw. Schwefelsäure
und Sulfonsäure.
Hierbei werden die Polyether in die entsprechenden Phosphorsäuremono-
oder -diester und Phosphonsäureester
bzw. die Schwefelsäuremonoester
und Sulfonsäureester überführt. Diese
sauren Ester liegen 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.
Die
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 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 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 als Komponente (E) noch übliche Zusatzstoffe,
wie Biozide, Entschäumer,
Antiabsetzmittel und Rheologiemodifizierer, enthalten, deren Anteil
im allgemeinen bis zu 5 Gew.-% betragen kann.
Die
Farbmittelzubereitungen können
auf verschiedene Weise erhalten werden. Vorzugsweise wird zunächst eine
Pigmentdispersion hergestellt, der der Farbstoff dann als Feststoff
oder insbesondere in gelöster oder
in flüssiger,
insbesondere wäßriger,
Phase dispergierter Form zugegeben wird.
Die
Farbmittelzubereitungen können
dem als Basis für
die erfindungsgemäßen Holzwerkstoffplatten dienenden
Gemisch aus Holzfasern bzw. -spänen
und Bindemittel auf verschiedene Weise und an verschiedenen Stellen
des Fabrikationsprozesses zugesetzt werden. Im Fall der bevorzugten
MDF-/HDF-Platten werden sie vorteilhaft über die Blowline, getrennt
von oder zusammen mit dem Leim, direkt in den Plattenherstellungsprozeß eingebracht.
