DE3616434C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Grundierung von
Holz, wobei als Grundierung eine isocyanatgruppenhaltige
Verbindung vorappliziert und mittels Strahlen gehärtet
wird.
Strahlenhärtende Grundierungen, z. B. UV-härtende Grundierungen
und Decklacke auf Basis von ungesättigten Acrylatharzen
und Reaktiv-Verdünnern haben in den letzten Jahren
besonders für Holz an Bedeutung gewonnen. Dafür werden
beispielsweise ungesättigte Acrylate verwendet. Diese können
z. B. aus einem (Acrylat)Harz (Präpolymer) und nichtflüchtigen
Reaktivverdünnern bestehen. Diese Präpolymeren
besitzen mindestens 2 Acryloylgruppen, vorzugsweise 2-4
Acryloylgruppen, und leiten sich von Polyestern, Polyethern,
Polyepoxidverbindungen, aliphatischen Polyolen,
Polyurethanen und Vinylpolymerisaten ab. Derartige (Acrylat)Präpolymere
sind bekannt (z. B. US-PS 21 01 107, DE-OS
28 53 921).
Jedoch eignen sich die bekannten Grundierungsmittel nicht
für alle Materialien gleich gut. So ergeben z. B. bekannte
Grundierungen für Holzuntergründe dann nicht mehr die gewohnten
guten Ergebnisse, wenn bestimmte exotische Hölzer,
z. B. Teak, Palisander, Panga-Panga, Angelique, Meerbau,
Iroko-Kampala usw. mit einer Grundierschicht versehen werden
sollen, die strahlenhärtbar ist. Auch ein üblicher Zusatz
von 5 bis 10 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtrezeptur
der Grundiermischung) einer isocyanatgruppenhaltigen Verbindung
kann dann keine Verbesserung mehr erzielen.
Es wurde nun gefunden, daß die Haftung einer UV-härtenden
Acrylatgrundierung auf Holz, vorzugsweise auf exotischen
Hölzern, erheblich verbessert werden kann, wenn eine isocyanatgruppenhaltige
Verbindung vor der Grundierung auf
das Holz appliziert wird (Haftgrund).
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Grundieren
von Holz, wobei die Grundierung mittels UV-Strahlen
gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine isocyanathaltige
Verbindung auf dem Holz vorappliziert wird.
Zur Herstellung des Haftgrunds sowie der UV-härtenden
Grundierung können erfindungsgemäß übliche Isocyanate bzw.
UV-härtende Acrylatharze und Reaktiv-Verdünner sowie Fotoinitiatoren
eingesetzt werden.
Bevorzugte Acrylatpräpolymere sind Polyesteracrylate,
Polyepoxyacrylate und Polyurethanacrylate.
Die strahlenhärtenden Reaktivverdünner sind beispielsweise
Acrylsäureester, vorzugsweise die Ester von 1- bis
3-wertigen Alkoholen, z. B. Hexandiol-1,6-diacrylat (HA),
Tripopylenglykoldiacrylat (TPGDA) und Trimethylolpropantriacrylat
(TMPTA).
Als Fotoinitiatoren werden üblicherweise bekannte, handelsübliche
Benzoinether, Benzylketale oder Arylketone in
Kombination mit tertiären aliphatischen Aminen eingesetzt
(z. B. DE-OS 17 69 854, DE-OS 25 34 012).
Diese Grundierungen werden durch übliche Methoden, z. B.
durch Walzen, Gießen und Spritzen aufgetragen. Dabei werden
durch die Grundierung die Holzfasern fixiert und die
Vertiefungen gefüllt. Nach UV-Härtung wird die Grundierung
angeschliffen und kann z. B. mit einem UV-Decklack oder
auch anderen Decklacken, z. B. auf Basis von Polyurethan,
überlackiert werden.
Die Grundierungen werden üblicherweise in Mengen von 10-
150 g/m2, bevorzugt 20-60 g/m2, aufgetragen. Gehärtet
wird bei Bandgeschwindigkeiten von 5-30, bevorzugt 5-
20 m/min/Strahler. Übliche Strahler sind Quecksilberdampf-
Hochdrucklampen mit einer Stromaufnahme von 80-100 W/cm
Leuchtlänge.
Ohne erfindungsgemäße Vorapplizierung von isocyanatgruppenhaltigen
Verbindungen beobachtet man in vielen Fällen
eine mangelhafte Haftung der Grundierung zum Untergrund,
die z. B. hervorgerufen wird durch die polymerisationsinhibierenden
Holzinhaltsstoffe. Auch eine nicht ausreichende
Eindringtiefe der UV-Strahlen kann Grund für eine mangelnde
Haftung sein.
Es ist bekannt, die Haftung von Grundierungen auf Holzuntergründen
durch Zumischen von 5-10 Gew.-%, bezogen auf
die Gesamtrezeptur, einer isocyanatgruppenhaltigen Verbindung
zu verbessern (s. Merkblatt ®Roskydal UV 300 von
1973).
Demgegenüber hat das Vorapplizieren von Isocyanaten vor
der Grundierung den Vorteil, daß sich unabhängig vom Isocyanattyp
ein Potlife (Verarbeitungszeit) von wenigen Minuten
einstellt. Daher wird die Auswahl der Isocyanate
nicht eingeschränkt.
Daher ist es erfindungsgemäß nicht mehr notwendig, die
Haftung einer einkomponentigen Grundierung ohne Potlife
(d. h. ohne Isocyanate) zu verbessern durch Härtung mittels
Elektronenstrahlen (Strahlendosen von 10-200 kGy
unter Inertgas, Beschleunigerspannung bei 150-
350 KV). Diese Technologie kann relativ hohe Investionskosten
erfordern und eignet sich für exotische Hölzer weniger
gut.
Erfindungsgemäß können z. B. folgende Isocyanate (eingetragene
Handelsnamen der Bayer AG) verwendet werden:
Biuret von Hexamethylendiisocyanat (®Desmodur N), Isocyanurat
von Hexamethylendiisocyanat (®Desmodur N 3390),
Umsetzungsprodukt von Trimethylolpropan mit Toluylendiisocyanat
(®Desmodur L), Umsetzungsprodukt aus Toluylendiisocyanat
mit Hexamethylendiisocyanat (®Desmodur HL),
höhermolekulares cyclisches Toluylendiisocyanat (®Desmodur
IL).
111 g Isophorondiisocyanat (0,5 Mol) mit 46,4 g Hydroxyethylacrylat
(0,4 Mol) 6,1 g Thiodiglykol (0,05 Mol) und
134 g eines oxethylierten Trimethylolpropans mit einer OH-
Zahl 250 (Molgewicht 675).
Nach Vorlegen der gesamten Isocyanatmenge wird unter Kühlen
und Rühren bei 40-50°C innerhalb 2 h das Thiodiglykol
zugetropft, wobei die Reaktionstemperatur von 60°C
nicht überschritten werden sollte. Anschließend wird unter
Überleiten von Luft nach Zugabe von 0,1 g Zinnoctoat und
0,15 g Benzochinon bei 50-60°C unter Kühlen das Hydroxyethylacrylat
in der Weise eingetropft, daß die Temperatur
65°C nicht überschreitet. Nach Erreichen des NCO-Wertes
von ca. 14% (ca. 4 h) wird das oxethylierte Trimethylolpropan
portionsweise zugegeben.
Es wird unter Überleiten trockener Luft so lange bei 60°C
gerührt bis der NCO-Wert 0,1 Gew.-% beträgt. Es entsteht
ein farb- und geruchloses mittelviskoses Harz.
6800 g Bisphenol-A-bis-glycidylether (Epoxidäquivalent
190) wurden mit einem 10-l-Dreihalskolben mit Rührer,
Tropftrichter und Rückflußkühler auf 60°C erhitzt. Dann
wurden bei dieser Temperatur 42,5 g (2,5 Mol) gasförmiges
Ammoniak innerhalb von 20 h in die Reaktionsflüssigkeit
eingeleitet. Anschließend wurden 68,4 g Thiodiglykol
(Katalysator) zugesetzt und 1386 g (19,25 Mol) Acrylsäure
bei 60°C innerhalb von 3 h zugetropft. Es wurde bei 60°C
nachgerührt, bis eine Säurezahl von 0 (Titration mit n/10
NaOH/Thymolblau) erreicht war und dann auf Zimmertemperatur
abgekühlt.
Als Reaktiv-Verdünner können alle im Handel erhältlichen
Acrylsäureester ein- und mehrwertiger Alkohole, wie z. B.
Hexandiol-1,6-diacrylat (HA),
Tripropylenglykoldiacrylat (TPGDA),
Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA),
sowie die ethoxylierten bzw. propoxylierten Produkte eingesetzt werden.
Hexandiol-1,6-diacrylat (HA),
Tripropylenglykoldiacrylat (TPGDA),
Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA),
sowie die ethoxylierten bzw. propoxylierten Produkte eingesetzt werden.
Das jeweilige Polyisocyanat wird mit Ethylacetat auf die
gewünschte Verarbeitungsviskosität herunter verdünnt.
Der Haftgrund wird mit einer in der Lackindustrie üblichen
Lackierwalze in Mengen von 5-10 g/m2, auf die Lieferform
bezogen, appliziert. Nach Abdunsten des Lösungsmittels
wird die UV-Grundierung ebenfalls per Lackierwalze aufgetragen
in Mengen von 10-150 g/m2. Die Härtung erfolgt
mit Bandgeschwindigkeiten von 5-30 m/min, bezogen auf
1 UV-Strahler. Nach Anschliff kann diese Grundierung mit
allen für die Holzlackierung üblichen Decklacken überlackiert
werden.
Folgende Beispiele (Beispiele 1-6) sollen den Erfindungsgegenstand
näher erläutern, wobei die Härtung jeweils
unter 1 UV-Strahler, Typ IS, mit einer Bandgeschwindigkeit
von 10 m/min durchgeführt wurde. In einigen Vergleichsbeispielen
(Beispiele 7-9) wurde das Polyisocyanat der
Grundierung in Mengen von 5 Gew.-Teilen, bezogen auf Gesamtformulierung,
zugemischt. Als Test für die Haftung
wurde der Gitterschnitt nach DIN 53 151, Tesafilm-Abriß-
Methode, direkt nach Härtung sowie nach 48 h durchgeführt.
Der Aufbau sowie die Haftungsprüfung sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt:
Claims (10)
1. Verfahren zur Grundierung von Holz, wobei die Grundierung
mittels UV-Strahlen gehärtet wird, dadurch
gekennzeichnet, daß eine isocyanatgruppenhaltige Verbindung
vorappliziert wird.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Isocyanat das Biuret von Hexamethylendiisocyanat
verwendet wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Isocyanat ein Isocyanurat von Hexamethylendiisocyanat
verwendet wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Isocyanat das Umsetzungsprodukt aus Trimethylolpropan
und Toluylendiisocyanat verwendet wird.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Isocyanat ein Umsetzungsprodukt aus Toluylendiisocyanat
mit Hexamethylendiisocyanat eingesetzt
wird.
6. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Isocyanat ein höhermolekulares cyclisches
Toluylendiisocyanat eingesetzt wird.
7. Verfahren gemäß Ansprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Isocyanate in Mengen von 5-
10 g/m2, auf die Lieferform bezogen, auf das Holz
vorgewalzt werden.
8. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Grundierung ungesättigte Acrylate eingesetzt
werden, die Fotoinitiatoren enthalten und unter UV-
Strahlen ausgehärtet werden.
9. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Fotoinitiator Benzyldimethylketal in
Mengen von 5 Gew.-% auf die Gesamtmenge eingesetzt
wird.
10. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Grundierung Polyurethanacrylate,
Epoxyacrylate, Polyesteracrylate, gelöst in Reaktiv-
Verdünnern, eingesetzt werden.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616434 DE3616434A1 (de) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | Verfahren zur grundierung von holz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863616434 DE3616434A1 (de) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | Verfahren zur grundierung von holz |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3616434A1 DE3616434A1 (de) | 1987-11-19 |
DE3616434C2 true DE3616434C2 (de) | 1993-07-01 |
Family
ID=6300924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863616434 Granted DE3616434A1 (de) | 1986-05-15 | 1986-05-15 | Verfahren zur grundierung von holz |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3616434A1 (de) |
Families Citing this family (5)
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---|---|---|---|---|
DE19956231A1 (de) | 1999-11-23 | 2001-05-31 | Bayer Ag | Strahlungshärtbare Isocyanatgruppen enthaltende Urethanacrylate und ihre Verwendung |
US7037953B2 (en) | 2000-03-29 | 2006-05-02 | Sun Chemical Corporation | Radiation curable aqueous compositions |
US6803112B1 (en) | 2000-03-29 | 2004-10-12 | Sun Chemical Corporation | Radiation curable aqueous compositions for low extractable film packaging |
DE10027670A1 (de) * | 2000-06-03 | 2001-12-13 | Votteler Lackfabrik Gmbh & Co | Durch UV-Strahlung härtbare Beschichtungsmittel, Verfahren zur Herstellung von Überzügen aus diesen Beschichtungsmitteln und deren Verwendung |
DE10259457B4 (de) * | 2002-12-19 | 2010-01-07 | Tesa Se | Verfahren zum Aufbringen von Haftklebebändern auf raue und/oder unebene Oberflächen |
-
1986
- 1986-05-15 DE DE19863616434 patent/DE3616434A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE3616434A1 (de) | 1987-11-19 |
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