Verfahren zur Beschichtung von Holzwerkstoffen ohne Abschleifen der Oberfläche Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffen mit glatter Oberfläche durch Auftragen von Tensiden auf die Oberfläche.

Verfahren zur Herstellung von ein- und mehrschichtigen Holzwerkstoffen sind im Prinzip bekannt und zum Beispiel in M. Dunky, P. Niemz, Holzwerkstoffe und Leime, Springer 2002, Sei- ten 91 bis 150 beschrieben. Ein fester Bestandteil des Herstellprozesses ist das aufwändige und kostenintensive Abschleifen des Holzwerkstoffes direkt nach der Heißpresse. Gemäß Seite 129, Absatz 3, dient das Abschleifen der Entfernung der Presshaut. Die Presshaut, die auf die Plastifizierung des Holzes in der Heißpresse zurückzuführen ist, muss hingegen abgeschliffen werden, da sie den Holzwerkstoff so versiegelt, dass eine direkte Beschichtung mit Dekorpapie- ren nicht möglich ist.

Die Beschichtung von Holzwerkstoffen mit Dekorpapieren erfolgt üblicherweise mit aminohar- zimprägnierten Dekorpapieren. Hierbei sind melaminharzimprägnierte Dekorpapiere und harn- stoffharzhaltige Dekorpapiere zu unterscheiden.

Melaminharzimprägnierte Dekorpapiere werden zusammen mit der Holzwerkstoffplatte in der Heißpresse unter Druck (bis zu 60 bar) auf ca. 200°C erhitzt. Um eine dauerhafte Verbindung zwischen Platte und Papier herzustellen ist das Schleifen der Holzwerkstoffplatte erforderlich. Harnstoffharzimprägnierte Dekorpapiere werden üblicherweise mit Hilfe eines sog. Härter- vorstrichs und eines sog. Flächenleimes oder Kaschierleimes auf eine Holzwerkstoffplatte aufgebracht. Um eine dauerhafte Verbindung zwischen Platte und Papier herzustellen ist auch hier das Schleifen der Holzwerkstoffplatte erforderlich. Das Schleifen von Holzwerkstoffplatten ist ein verbesserungsbedürftiger zeit- und materialaufwendiger Arbeitsschritt.

Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, den zuvor genannten Nachteilen abzuhelfen, insbesondere eine einfachere und kostengünstige Methode zu entwickeln, Holz- Werkstoffe mit Dekorpapieren beschichten zu können.

Demgemäß wurde ein neues und verbessertes Verfahren zur Beschichtung von Holzwerkstoffen gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man die Oberfläche eines Holzwerkstoffes mit 0,05 bis 50 g/m ² , bevorzugt 0,1 bis 20 g/m ² , besonders bevorzugt 0,3 bis 10 g/m ² ei- ner oberflächenaktiven Substanz, bevorzugt als 0,1 bis 60 Gew.-%ige, bevorzugt 0,5 bis 50

Gew.-%-ige, besonders bevorzugt 1 bis 40 Gew.-%ige, insbesondere 2,5 bis 30 Gew.-%-ige Lösungen, insbesondere einer Lösung eines Tensids, behandelt. Bevorzugt wird die erfindungsgemäße Beschichtung anstelle, d.h. ohne, Anschleifen der Holzwerkstoffe durchgeführt. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung beschichtete Holzwerkstoffe hergestellt gemäß des voranstehenden Verfahrens.

Als Tenside eignen sich anionische, kationische, nicht-ionische, amphotere Tenside oder deren Gemische.

Als anionische Tenside eignen sich

• Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsulfate wie Ammoniumsulfat, Lithiumsulfat, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Strontiumsulfat, Lithiumhydrogensulfat, Natriumhydrogensulfat, Kaliumhydrogensulfat, Calciumhydrogensulfat, Magnesiumhydrogensulfat, Strontiumhydrogensulfat, bevorzugt Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumsulfat, Magnesiumsulfat, Natriumhydrogensulfat, Kaliumhydrogensulfat, Calciumhydrogensulfat, Magnesiumhydrogensulfat, bevorzugt Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Calciumsulfat und Magnesiumsulfat, insbesondere Natriumsulfat und Ammoniumsulfat,

• Sulfate von verzweigten oder unverzweigten Fettalkoholen oder Oxoalkoholen, verzweigten oder unverzweigten Fettalkoholalkoxylaten oder Oxoalkoholalkoxylaten,

• Fettalkoholethersulfate mit verzweigten oder unverzweigten Ce-C2o-Alkylketten und 2 bis 50 Ethylenoxid (EO)-Einheiten, bevorzugt Fettalkoholethersulfate mit einer Ce-C-u-Akyl- kette und 2 bis 12 Ethylenoxid-Einheiten,

• Sulfate von Fettsäuren und Ölen,

• ethoxylierte Alkylphenolsulfate,

• Alkoholsulfate,

• Sulfate von ethoxylierten Alkoholen oder Fettsäureestern,

• Sulfate von Naphtylalkohol oder ethoxyliertem Naphthylalkohol,

• Sulfate von Arylalkylalkoholen oder Arylalkylethoxylaten,

• Alkali-, Erdalkali- oder Ammoniumsulfonate wie Alkylarylsulfonate, Diphenylsulfonate, o Olefinsulfonate, Ligninsulfonate, Sulfonate von Fettsäuren und Ölen, Sulfonate von ethoxylierten Alkylphenolen, Sulfonate von alkoxylierten Arylphenolen, Naphthalinsulfo- nat-Kondensate, Dodecyl- und Tridecylbenzolsulfonate, Naphthalin- und Sikylnaphthalin- sulfonate oder Sulfosuccinate,

• Sulfonate von verzweigten oder unverzweigten Fettalkoholen oder Oxoalkoholen,

• Sulfonate von verzweigten oder unverzweigten Fettalkoholalkoxylaten oder Oxoalkoholalkoxylaten,

• Sulfonate von Fettsäuren und Ölen,

• ethoxylierte Alkylphenolsulfonate,

• Alkoholsulfonate,

• Sulfonate von ethoxylierten Alkoholen oder Fettsäureestern,

• Sulfonate von Naphtylalkohol oder ethoxyliertem Naphthylalkohol,

• Sulfonate von Arylalkylalkoholen oder Arylalkylethoxylaten,

• Phosphate von verzweigten oder unverzweigten Fettalkoholen oder Oxoalkoholen, • Phosphate von verzweigten oder unverzweigten Fettalkoholalkoxylaten oder Oxoalkohol- alkoxylaten,

• Phosphate von Fettsäuren und Ölen,

• ethoxylierte Alkylphenolphosphate,

· Alkoholphosphate,

• Phosphate von ethoxylierten Alkoholen oder Fettsäureestern,

• Phosphate von Naphtylalkohol oder ethoxyliertem Naphthylalkohol,

• Phosphate von Arylalkylalkoholen oder Arylalkylethoxylaten. Als nichtionische Tenside eignen sich

• Alkoxylate wie Alkohole, Alkylphenole, Amine, Amide, Arylphenole, Fettsäuren oder Fettsäureester, die mit 1 bis 50 Equivalenten Alkylenoxid wie Ethylenoxid und/oder Propylen- oxid, bevorzugt Ethylenoxid, alkoxyliert,

• N-substituierte Fettsäureamide wie Fettsäureglucamide oder Fettsäurealkanolamide, · Aminoxide,

• Ester wie Fettsäureester, Glycerinester oder Monoglyceride,

• Zucker-basierte Tenside wie Sorbitan, ethoxylierte Sorbitane, Saccharoseester, Glycosee- ster oder Alkyl-polyglucoside,

• polymere Tenside wie Homo- oder Copolymer von Vinylpyrrolidon, Vinylalkohole oder Vi- nylacetate,

• Blockpolymere wie Blockpolymere des Typs A-B oder A-B-A, die Blöcke aus Polyethylen- oxid und Polypropylenoxid enthalten, oder des Typs A-B-C, die Alkanol und Blöcke aus Polyethylenoxid und Polypropylenoxid enthalten. Die nichtionischen Tenside können Alkylalkoholalkoxylate mit unverzweigter oder verzweigter, primärer oder sekundärer Alkylkette, oder Arylalkoxylate sein. Bevorzugt sind Alkyl- oder Arylalkoxylate der Formel (I)

mit

Ri = lineares oder verzweigtes, primäres oder sekundäres C7- bis C24-Alkylphenyl und Naph- thyl,

R2 = lineares oder verzweigtes C1- bis Ci6-Alkyl,

R3 = H, Benzyl, lineares oder verzweigtes C1- bis Cis-Alkyl,

n = 1 bis 200,

m = 0 bis 80, wobei die Alkylenoxid-Einheiten in beliebiger Reihenfolge blockweise oder statistisch angeordnet sein können. Bevorzugte nichtionische Tenside sind verzweigte oder unverzweigte Cs-bis Cis-Alkylethoxyate mit 3 bis 20 Ethylenoxid-Einheiten.

Bevorzugte nichtionische Tenside sind verzweigte oder unverzweigte Ce- bis Cis-Alkylethoxy- late mit 3 bis 20 Ethylenoxid-Einheiten.

Die nichtionischen Tenside können PO/EO-Blockcopolymerisate sein.

Die nichtionischen Tenside können auf Cs-Zuckern oder C6-Zuckern basierende Alkylpolygluco- side oder deren Mischungen sein, vorzugsweise der allgemeinen Formel (IIa) oder (IIb) mit

Ri = lineares oder verzweigtes C ₄ - bis C3o-Alkyl,

R ₂ = C ₂ - bis C ₄ -Alkylen,

Z = unabhängig voneinander ein Zuckerrest, vorzugsweise Glucose oder Xylose

b = 0 bis 12,

a = 1 bis 15, auch gebrochene Zahlen sind möglich.

In bevorzugten Alkylpolyglykosiden ist Ri ein linearer oder verzweigter Cs- bis Ci6-Alkylrest, b = 0 und a = 1 ,1 bis 4.

Als kationische Tenside eignen sich

· quaternäre Tenside, wie quartäre Ammoniumverbindungen mit einer oder zwei hydrophoben Gruppen, Cetyltrimethylammoniumbromid, Seifen oder Ammoniumsalze von langket- tigen primären Aminen.

Geeignete amphotere Tenside sind Alkylbetaine und Imidazoline.

Weitere geeignete Tenside sind aus McCutcheon's, Vol.1 : Emulsifiers & Detergents,

McCutcheon's Directories, Glen Rock, USA, 2008 (International Ed. or North American Ed.) bekannt. Die Lösungen setzen sich aus Lösungsmitteln und der oberflächenaktiven Substanz zusammen. Als Lösungsmittel eignen sich beispielsweise Alkohole, Glykole, organische Lösungsmittel oder Wasser, bevorzugt Methanol, Ethanol oder Wasser, besonders bevorzugt Wasser. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die oberflächenaktive Substanz (z.B. das Tensid) zusammen mit dem Härtervorstrich im Massenverhältnissen von 0,001 :1 bis 1 :1 bevorzugt von 0,005:1 bis 0,5:1 , besonders bevorzugt 0.01 :1 bis 0,02:1 getrennt oder vermischt auf die Oberfläche des Holzwerkstoffes aufgebracht werden.

Das Aufbringen der oberflächenaktiven Substanzen kann nach üblichen Methoden wie Aufwalzen, Aufsprühen, Aufrakeln, Aufstreichen, bevorzugt Aufwalzen oder Aufsprühen, besonders bevorzugt Aufsprühen erfolgen. Hierbei betragen die Temperaturen 10 bis 50°C, bevorzugt 15 bis 40°C, besonders bevorzugt 20 bis 25°C.

Holzwerkstoffe, insbesondere in Form von Platten bestehen aus Kanten und Flächen. In dieser Erfindung werden die Flächen als Oberflächen bezeichnet. Die erfindungsgemäß beschichteten Holzwerkstoffe eignen sich zur Verwendung als dekorative Holzwerkstoffplatten insbesondere zur Herstellung von Möbelplatten.

Beispiele

Beispiele 1 bis 8:

Es wurden handelsübliche ungeschliffene 19 mm P2 Spanplatte (Emissionsklasse E1 ) [Beispiele 1 bis 8] verwendet. Tenside:

• SDS: Sulfopon® 12 G = Ci2-Alkylsulfat, Na-Salz, anionisches Tensid

• KP933: Kauropal® 933 = Isononyl-PO/EO-OH, nichtionisches Tensid

Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen. Vergleichsbeispiele V1 und V2:

Es wurden jeweils handelsübliche ungeschliffene 19 mm P2 Spanplatte (Emissionsklasse E1 ) verwendet.

Die Ergebnisse sind Tabelle 1 zu entnehmen.

Prüfung der Beschichtungsfähigkeit mittels Tropfenstandzeit:

Als Maß für die Beschichtungsfähigkeit wurde die Tropfenstandzeit eines Wasser- bzw. des Härtertropfens herangezogen: mittels einer Pipette wird ein Flüssigkeitstropfen definierten Volumens auf die Holzwerkstoffoberfläche aufgetragen und die Zeit bis zum vollständigen Einzug der Flüssigkeit in die HWS-Oberfläche ermittelt. Je länger die Tropfenstandzeit ist, desto schlechter ist die Beschichtungsfähigkeit. Beschichtungsmaterialien:

Die Holzwerkstoffplatten wurden wie folgt mit Dekorpapieren beschichtet.

• MFC: Beschichtung der Holzwerkstoffplatten mit melaminharzimprägnierten Dekor- papieren.

• Folie: Beschichtung der Holzwerkstoffplatten mit Härtervorstrich, Flächenleim und harnstoffharzimprägnierten Dekorpapieren.

Materialprüfung der Beschichtung:

• GST = Gitterschnitttest:

Mit einem Cuttermesser wurde auf der Oberfläche ein rautenförmiges Schnittmuster erzeugt (Abstand der einzelnen Schnitte ca. 1 bis 2 mm). Bei schlechter Haftung kommt es insbesondere in den spitzwinkligen Ecken der Rauten zum Abplatzen der oberflächlichen Beschichtung. Die Bewertung wurde nach einem vereinfachten Schulnotensystem vorgenommen: 1 - keine Abplatzer, 2- einige Abplatzer, 3-viele Abplatzer

• R =„Reißen":

Nach der Beschichtung wurde an einem Papierüberstand senkrecht zur Oberfläche der Spanplatte gezogen. Aus der Art des Abrisses wurde auf die Güte der Haftung geschlossen (Bewertung: gut = Abriss erfolgte direkt an der Kante; mäßig = Papier reißt zum Teil an der Kante ab und löst sich zum Teil wieder von der Platte; schlecht: Folie lässt sich von der Oberfläche leicht abziehen).

Tabelle 1

Beispiel PlattenTensid Tensid- TropfenstandBeschichtungs- MaterialHaftungs¬

Nr. typ menge zeit [min] material prüfung wert

1 Span KP933 0,5 g/m ² 24 MFC GST 1

2 Span KP933 0,5 g/m ² 24 Folie R gut

3 Span KP933 1 g/m ² 17 MFC GST 1

4 Span KP933 1 g/m ² 17 Folie R gut

5 Span SDS 1 g/m ² 9 MFC GST 1

6 Span SDS 1 g/m ² 9 Folie R gut

7 Span SDS 2 g/m ² 1 MFC GST 1-2

8 Span SDS 2 g/m ² 1 Folie R mäßig

V1 Span - - >60 MFC R 2-3

V2 Span - - >60 Folie GST schlecht